模拟磁盘文件管理的程序.docx
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模拟磁盘文件管理的程序
模拟磁盘文件管理的程序
一、课程设计内容
⑴自定义磁盘文件管理的数据结构；
⑵能够自由创建、修改、删除文件；
⑶文件具有一定自定义的属性；
⑷能够显示当前系统文件的状态。
二、课程设计的数据结构说明
程序中定义了两个类：
classfile//文件类
{private:
charname[10];//文件名
public:
inttag;//删除标记1:
已删0:
未删
file（）{}
char*getname（）{returnname;}//获取文件名
intgettag（）{returntag;}//获取删除标记
intgetlength（）{returnlength;}//获取文件大小
intgetblocknum（）{returnblocknum;}//磁盘块数
intgetblocksum1（）{returnblocksum1;}//磁盘块号的始点
intgetblocksum2（）{returnblocksum2;}//磁盘块号的终点
intlength，blocknum，blocksum1，blocksum2;
voidsetname（charna[]）{strcpy（name,na）;}//设置文件名
voiddelwenjian（）{tag=1;}//设置删除标记1:
已删0:
未删
voidcreatfile（char*na,intL,intnum,ints1,ints2）//创建文件
voiddeltefile（char*na）{tag=1;strcpy（name,na）;}//删除文件
voiddisp（）//输出文件信息
classfdatabase//文件库类
{private:
inttop;//文件记录指针
filef[50];
public:
fdatabase（）{top=-1;}//构造函数
intsearch（char*fname）//按文件名查找
intcreatfile（char*na,intL,intnum,ints1,ints2）//创建文件时先查找是否存在
intdeltefile（char*na）//删除文件时先查找是否存在
voiddisp（）//输出所有文件信息
};
三、课程设计的模板说明
1、初始化，建立文件系统
输入磁盘大小（G），每个盘块大小（M），自动建立位示图，位示图字长定为32位
输出位示图的行数，以及行号、列号与磁盘块号的转换公式（都从0开始编号）。
2、循环选择执行以下功能
1、存储文件
输入建立的文件名和文件大小，如果该文件名已经存在，则输出不能建立的信息否则计算所需的磁盘块数
为其分配足够多的磁盘块，并记录下来
输出所占用的磁盘块号
2、删除文件
输入要删除的文件名，如果该文件名不存在，则输出删除错误信息，否则收回该文件所占用的磁盘块
删除该文件名
3、显示位示图情况
显示位示图的情况
显示剩余磁盘块的数目
4、显示文件列表
显示文件名，文件大小，占用的磁盘块数目和磁盘块号
四、课程设计的源代码
#include
#include
#include
#include
#include
inti=0,j=0,sum=0,tt=0,r,ii,k,g,m;
inta[100][32];
classfile//文件类
{private:
intno;//文件编号
charname[10];//文件名
public:
inttag;//删除标记1:
已删0:
未删
file（）{}
char*getname（）{returnname;}//获取姓名
intgettag（）{returntag;}//获取删除标记
intgetno（）{returnno;}//获取文件编号
intgetlength（）{returnlength;}//获取文件大小
intgetblocknum（）{returnblocknum;}//磁盘块数
intgetblocksum1（）//磁盘块号的始点
{returnblocksum1;}
intgetblocksum2（）//磁盘块号的终点
{returnblocksum2;}
intlength;//文件大小
intblocknum;//盘块数
intblocksum1;//所占盘块号的始点
intblocksum2;//所占盘块号的终点
voidsetname（charna[]）//设置文件名
{strcpy（name,na）;}
voiddelwenjian（）{tag=1;}//设置删除标记1:
已删0:
未删
voidcreatfile（char*na,intL,intnum,ints1,ints2）//创建文件
{tag=0;
length=L;
blocknum=num;
blocksum1=s1;
blocksum2=s2;
strcpy（name,na）;
blocknum=length/m;//盘块数=文件大小/盘块大小
if（length%m!
=0）//盘块数取上整
blocknum=blocknum+1;
cout<<"所需磁盘块数：
"<if（（sum+blocknum）<=32）//所有盘块数只占用一行，直接赋值
{for（;j<（sum+blocknum）;j++）
a[i][j]=1;
sum=sum+blocknum;//再进行下面文件的盘块数累加
}
else
{//占用多行，先赋值整行
for（;j<32;j++）
a[i][j]=1;
i=i+1;
for（j=0;j<（sum+blocknum）-32;j++）//再进行剩余项赋值
{
a[i][j]=1;
}
sum=sum+blocknum-32;
}
tt=tt+blocknum;//输出文件所占用的盘块号
cout<<"所占磁盘块号：
"<blocksum1=tt-blocknum;
blocksum2=tt-1;
}
voiddeltefile（char*na）//删除文件
{tag=1;
strcpy（name,na）;
}
voiddisp（）//输出文件信息
{cout<};
classfdatabase//文件库类
{private:
inttop;//文件记录指针
filef[50];
public:
fdatabase（）//构造函数
{top=-1;}
intsearch（char*fname）//按文件名查找
{
for（ii=0;ii<=top;ii++）
{if（strcmp（f[ii].getname（）,fname）==0&&f[ii].tag==0）
return0;
}
return1;
}
intcreatfile（char*na,intL,intnum,ints1,ints2）//创建文件时先查找是否存在
{intp;
p=search（na）;
if（p==1）
{top++;
f[top].creatfile（na,L,num,s1,s2）;
return1;}
else
{cout<<"!
!
!
该文件已存在,不能创建!
!
!
\n\n";
return0;}
}
intdeltefile（char*na）//删除文件时先查找是否存在
{intb,p,x=0,n1,n2,q1,q2,t;
p=search（na）;
if（p==0）//若文件存在
{//进行删除文件赋值
f[ii].tag=1;
b=f[ii].length/m;//盘块数=当前文件大小/盘块大小
if（ii==0）//对第一个删除文件进行赋值
for（k=0;ka[x][k]=0;
else{
n1=（f[ii-1].blocksum2+1）/32;//被查找的文件之前文件所占用的盘块数/32，//大于0表示跨行
n2=（f[ii].blocksum2+1）/32;//所有文件所占用的盘块数/32，大于0表示跨行
q1=（f[ii-1].blocksum2+1）-n1*32;//当前文件的开始盘块号
q2=（f[ii].blocksum2+1）-n2*32;//用于跨行后计算盘块号
t=n2-n1;
if（t==0）//若n2与n1相等，表明当前所有被占用盘块在同一行
for（k=q1;k<1+b;k++）
a[n2][k]=0;
else
{if（（f[ii-1].blocksum2+1）%32==0）//前面所占用的盘块数是32倍数
{x=x+n1;//当前文件赋值
for（;t-1>=0;t--,x++）//循环进行整行赋值
for（k=0;k<32;k++）
a[x][k]=0;
x=n2;//对剩余项赋值
for（k=0;ka[x][k]=0;
}
else//对当前文件前几项赋值
{x=n1;
for（k=q1;k<32;k++）
a[x][k]=0;
x=x+1;
intt1=t;
for（;t-1>0;t--,x++）//中间整行赋值
for（k=0;k<32;k++）
a[x][k]=0;
x=n2;//最后剩余项赋值
for（k=0;k<（f[ii].blocksum2+1）-t1*32;k++）
a[x][k]=0;
}
}
return1;}
}
else
{cout<<"该文件不存在";
return0;}
}
voiddisp（）//输出所有文件信息
{
for（inti=0;i<=top;i++）
if（f[i].tag==0）
f[i].disp（）;
}
};
voidbit_map（intI）
{
ints=0;
cout<<"---------------------------------------------------------------"<for（intp=0;p{for（intq=0;q<32;q++）
cout<cout<}
out<<"----------------------------------------------------------------"<for（intp1=0;p1for（intq1=0;q1<32;q1++）
if（a[p1][q1]==1）
s=s+1;
s=（g*1024）/m-s;
cout<<"剩余盘块数:
"<}
voidmain（）
{intI,l,b,i,j,ss1,ss2,sum=0;
charfname[20];
fdatabasep;
filew;
cout<<"\t\t************************************************\n";
cout<<"\t\t**\n";
cout<<"\t\t*初始化，建立文件系统*\n";
cout<<"\t\t**\n";
cout<<"\t\t************************************************\n";
cout<<"请输入磁盘大小GB:
";
cin>>g;
cout<cout<<"请输入盘块大小MB:
";
cin>>m;
cout<I=（g*1024）/（32*m）;
for（i=0;ifor（j=0;j<32;j++）
a[i][j]=0;
cout<<"建立的位示图为：
"<bit_map（I）;
cout<<"行数：
"<cout<<"\t\t************************************************\n";
cout<<"\t\t**\n";
cout<<"\t\t*行号、列号与磁盘块号的转换公式为：
*\n";
cout<<"\t\t*磁盘块号＝行号*32+列号*\n";
cout<<"\t\t*行号＝磁盘块号/32*\n";
cout<<"\t\t*列号＝磁盘块号%32*\n";
cout<<"\t\t**\n";
cout<<"\t\t************************************************\n";
charchoice;
while（choice!
='0'）
{cout<<"\t\t************************************************\n";
cout<<"\t\t**\n";
cout<<"\t\t*文件管理系统*\n";
cout<<"\t\t**\n";
cout<<"\t\t************************************************\n";
cout<<"\t\t\t1存储文件\n\n\t\t\t2删除文件\n\n\t\t\t3显示位示图情况\n\n\t\t\t4显示文件列表"<cout<<"请输入选择项:
";
cin>>choice;
cout<switch（choice）
{
case'1':
cout<<"请输入文件名:
";
cin>>fname;
cout<intq;
q=p.search（fname）;
if（q==0）
{cout<<"!
!
!
该文件已存在,不能创建!
!
!
\n\n";
break;
}
cout<<"请输入文件大小MB:
";
cin>>l;
cout<if（l>g*1024）
{cout<<"!
!
!
文件大小超过磁盘最大容量,无法进行分配!
!
!
"<break;}
p.creatfile（fname,l,b,ss1,ss2）;
break;
case'2':
cout<<"请输入文件名:
";
cin>>fname;
cout<q=p.search（fname）;
if（!
q==0）
{
cout<<"!
!
!
该文件不存在，无法删除!
!
!
\n\n";
break;
}
p.deltefile（fname）;
break;
case'3':
cout<<"\t\t**************显示位示图如下*********************\n";bit_map（I）;
cout<break;
case'4':
cout<<"\t\t*************文件列表如下************************\n";
cout<<"---------------------------------------------------------------"<cout<p.disp（）;
cout<break;
default:
cout<<"输入错误，请从新输入：
\n\n";
break;
}
}
}
五、课程设计程序运行结果
1、初始化，建立文件系统
（1）用户根据提示输入磁盘大小（GB）与每个盘块大小（MB）；
（2）程序首先根据用户输入的磁盘大小（GB）与每个盘块大小（MB），自动建立位示图，即初始化位示图，位示图每一行长度固定为32位（即列固定为32）；位示图中每一位表示一个盘块，取值0和1分别表示空闲和占用。
初始化的位示图应全为0；
（3）程序再输出位示图的剩余盘块数，行数，以及行号、列号与磁盘块号的转换公式
（行列皆从0开始编号）；
这样，初始化，建立文件系统完成。
运行结果：
2、选择执行：
存储文件，删除文件，显示位示图情况，显示文件列表
【显示文件管理系统列表】显示文件系统管理列表，并提示输入信息1——4。
用户输入文件操作命令1（存储文件），2（删除文件）、3（显示位示图情况）、4（显示文件列表）；
格式如下：
键入1，创建文件名为fname，大小为L（MB）的文件；
键入2，删除文件名为fname的文件；
键入3，显示位示图情况；
键入4，显示所有文件信息。
运行结果：
【存储文件】
用户输入文件操作命令是1（存储文件）。
系统提示你输入你要建立的文件名和文件大小，如果该文件名已经存在，则系统提示输出不能建立此文件的信息，否则计算所需的磁盘块数和所占用的磁盘块号，并输出结果。
相应的在位示图上，因为位示图是矩阵，可以用数组存储，根据所占用的磁盘块号和公式：
磁盘块号＝行号*32+列号
行号＝磁盘块号/32
列号＝磁盘块号％32
计算出文件占用的磁盘块在位示图上的位置，现在是创建文件，所以将位示图该位置上的二进制数置1，表示已分配出去。
分别创建名为ll，zz和mm三个文件，文件大小分别为224MB，320MB和56MB。
此时对应的位示图如下：
文件列表如下：
若再创建一个已经创建过的文件，则显示如下信息：
若创建的文件大小超过磁盘的最大容量，则显示如下信息：
【删除文件】
用户输入文件操作命令是2（删除文件）。
系统提示你输入要删除的文件名，如果该文件名不存在，则输出删除出错信息。
在位示图上，根据所占用的磁盘块号和公式：
磁盘块号＝行号*32+列号
行号＝磁盘块号/32
列号＝磁盘块号％32
计算出文件占用的磁盘块在位示图上的位置，现在是删除文件，所以将位示图该位置上的二进制数置0，表示收回该文件所占用的磁盘块。
删除第二个文件zz，结果如下：
则相应的位示图和文件列表变为：
若删除一个不存在的文件，则显示如下信息：
【显示位示图情况】
如果用户输入文件操作命令是我wst（）（显示位示图情况），系统输出此时位示图的情况，状态位为'0'表示对应盘块空闲，状态位为'1'表示该盘块已被分配出去。
系统再显示剩余磁盘块的数目。
以下是删除zz文件,创建xx后和创建xx后，删除ll的位示图：
【显示文件列表】
如果用户输入文件操作命令是disp（）（显示所有文件情况），系统会显示所有文件的文件名，文件大小，占用的盘块数和盘块号。
以下是删除zz文件,创建xx后和创建xx后，删除ll显示的文件列表：
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