操作系统 文件存储空间管理.docx

操作系统 文件存储空间管理.docx

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操作系统文件存储空间管理

#include"stdio.h"

#include

#include

#include

intphysic[100];//文件地址缓冲区

intstyle=1;//文件的类型

charcur_dir[10]="root";//当前目录

structcommand

{

charcom[10];

}cmd[13];

structblock

{

intn;//空闲的盘快的个数

intfree[50];//存放空闲盘快的地址

inta;//模拟盘快是否被占用

}memory[20449];

structblock_super

{

intn;//空闲的盘快的个数

intfree[50];//存放进入栈中的空闲块

intstack[50];//存放下一组空闲盘快的地址

}super_block;

structnode//i结点信息

{

intfile_style;//i结点文件类型

intfile_length;//i结点文件长度

intfile_address[100];//i结点文件的物理地址

}i_node[640];

structdir//目录项信息

{

charfile_name[10];//文件名

inti_num;//文件的结点号

chardir_name[10];//文件所在的目录

}root[640];

voidformat（）//格式化

{

inti,j,k;

super_block.n=50;

for（i=0;i<50;i++）//超级块初始化

{

super_block.free[i]=i;//存放进入栈中的空闲块

super_block.stack[i]=50+i;//存放下一组的盘块

}

for（i=0;i<640;i++）//i结点信息初始化

{

for（j=0;j<100;j++）

{

i_node[i].file_address[j]=-1;//文件地址

}

i_node[i].file_length=-1;//文件长度

i_node[i].file_style=-1;//文件类型

}

for（i=0;i<640;i++）//根目录区信息初始化

{

strcpy（root[i].file_name,""）;

root[i].i_num=-1;

strcpy（root[i].dir_name,""）;

}

for（i=0;i<20449;i++）//存储空间初始化

{

memory[i].n=0;//必须有这个

memory[i].a=0;

for（j=0;j<50;j++）

{

memory[i].free[j]=-1;

}

}

for（i=0;i<20449;i++）//将空闲块的信息用成组链接的方法写进每组的最后一个块中

{//存储空间初始化

if（（i+1）%50==0）

{

k=i+1;

for（j=0;j<50;j++）

{

if（k<20450）

{

memory[i].free[j]=k;//下一组空闲地址

memory[i].n++;//下一组空闲个数注意在memory[i].n++之前要给其赋初值

k++;

}

else

{

memory[i].free[j]=-1;

}

}

memory[i].a=0;//标记为没有使用

continue;//处理完用于存储下一组盘块信息的特殊盘块后，跳过本次循环

}

for（j=0;j<50;j++）

{

memory[i].free[j]=-1;

}

memory[i].n=0;

}

printf（"已经初始化完毕\n"）;

printf（"进入UNIX文件模拟............\n\n"）;}

voidwrite_file（FILE*fp）//将信息读入系统文件中

{

inti;

fp=fopen（"system","wb"）;

for（i=0;i<20449;i++）

{

fwrite（&memory[i],sizeof（structblock）,1,fp）;

}

fwrite（&super_block,sizeof（structblock_super）,1,fp）;

for（i=0;i<640;i++）

{

fwrite（&i_node[i],sizeof（structnode）,1,fp）;

}

for（i=0;i<640;i++）

{

fwrite（&root[i],sizeof（structdir）,1,fp）;

}

fclose（fp）;

}

voidread_file（FILE*fp）//读出系统文件的信息

{

inti;

fp=fopen（"system","rb"）;

for（i=0;i<20449;i++）

{

fread（&memory[i],sizeof（structblock）,1,fp）;

}

fread（&super_block,sizeof（structblock_super）,1,fp）;

for（i=0;i<640;i++）

{

fread（&i_node[i],sizeof（structnode）,1,fp）;

}

for（i=0;i<640;i++）

{

fread（&root[i],sizeof（structdir）,1,fp）;

}

fclose（fp）;

}

voidcallback（intlength）//回收磁盘空间

{

inti,j,k,m,q=0;

for（i=length-1;i>=0;i--）

{

k=physic[i];//需要提供要回收的文件的地址

m=49-super_block.n;//回收到栈中的哪个位置

if（super_block.n==50）//注意当super_block.n==50时m=-1;的值

{//super_block.n==50的时候栈满了，要将这个栈中的所有地址信息写进下一个地址中

for（j=0;j<50;j++）

{

memory[k].free[j]=super_block.free[j];

}

super_block.n=0;

memory[k].n=50;

}

memory[k].a=0;

if（m==-1）

{

m=49;//将下一个文件地址中的盘块号回收到栈底中，这个地址中存放着刚才满栈的地址的信息

}

super_block.free[m]=physic[i];//将下一个文件地址中的盘块号回收到栈中

super_block.n++;

}

}

voidallot（intlength）//分配空间

{

inti,j,k,m,p;

for（i=0;i

{

k=50-super_block.n;//超级块中表示空闲块的指针

m=super_block.free[k];//栈中的相应盘块的地址

p=super_block.free[49];//栈中的最后一个盘块指向的地址

if（m==-1||memory[p].a==1）//检测是否还有下一组盘块

{

printf（"内存不足,不能够分配空间\n"）;

callback（length）;

break;

}

if（super_block.n==1）

{

memory[m].a=1;//将最后一个盘块分配掉

physic[i]=m;

super_block.n=0;

for（j=0;j

{

super_block.free[j]=memory[m].free[j];

super_block.n++;

}

continue;//要跳过这次循环，下面的语句在IF中已经执行过

}

physic[i]=m;//栈中的相应盘块的地址写进文件地址缓冲区

memory[m].a=1;

super_block.n--;

}

}

voidcreate_file（charfilename[],intlength）//创建文件

{

inti,j;

for（i=0;i<640;i++）

{

if（strcmp（filename,root[i].file_name）==0）

{

printf（"文件已经存在，不允许建立重名的文件\n"）;

return;

}

}

for（i=0;i<640;i++）

{

if（root[i].i_num==-1）

{

root[i].i_num=i;

strcpy（root[i].file_name,filename）;

strcpy（root[i].dir_name,cur_dir）;//把当前目录名给新建立的文件

i_node[i].file_style=style;

i_node[i].file_length=length;

allot（length）;

for（j=0;j

{

i_node[i].file_address[j]=physic[j];

}

break;

}

}

}

voidcreate_dir（charfilename[]）//创建目录

{

style=0;//0代表文件类型是目录文件

create_file（filename,4）;

style=1;//用完恢复初值，因为全局变量，否则

}

voiddel_file（charfilename[]）//删除文件

{

inti,j,k;

for（i=0;i<640;i++）

{

if（strcmp（filename,root[i].file_name）==0）

{

k=root[i].i_num;

for（j=0;j

{

physic[j]=i_node[k].file_address[j];

}

callback（i_node[k].file_length）;//调用回收函数

for（j=0;j<100;j++）//删除文件后要将文件属性和目录项的各个值恢复初值

{

i_node[k].file_address[j]=-1;//地址恢复初值

}

strcpy（root[i].file_name,""）;//文件名恢复初值

root[i].i_num=-1;//目录项的I结点信息恢复初值

strcpy（root[i].dir_name,""）;//目录项的文件目录信息恢复初值

i_node[k].file_length=-1;//文件长度恢复

i_node[k].file_style=-1;//文件类型恢复初值

break;

}

}

if（i==640）

{

printf（"不存在这个文件\n"）;

}

}

voiddel_dir（charfilename[]）//删除目录需要判断目录下时候为空,不为空就不删除

{

inti,j,k;

for（i=0;i<640;i++）//还要加条件判断要删除的目录是不是当前目录

{

k=root[i].i_num;//找到目录名字

if（strcmp（root[i].file_name,filename）==0&&strcmp（cur_dir,filename）!

=0&&（i_node[k].file_style）==0）

{

for（j=0;j<640;j++）

{

if（strcmp（filename,root[j].dir_name）==0）

{

printf（"目录不为空不能直接删除\n"）;

break;

}

}

if（j==640）

{

del_file（filename）;

break;

}

break;

}

}

if（i==640）

{

printf（"这个不是目录文件或者不存在这个目录,或者你要删除的是当前目录\n"）;

}

}

voiddisplay_curdir（）//显示当前目录下的文件列表

{

inti,k;

printf（"\t\t文件名字文件类型文件长度所属目录\n"）;

for（i=0;i<640;i++）

{

if（strcmp（cur_dir,root[i].dir_name）==0）//查询文件中所在目录信息和当前目录信息相同的数据

{

k=root[i].i_num;

printf（"\t\t%s\t",root[i].file_name）;//文件名

printf（"\t%d\t",i_node[k].file_style）;//文件的类型

printf（"%d\t",i_node[k].file_length）;//文件的长度

printf（"%s\n",root[i].dir_name）;//文件所在的目录

}

}

}

voiddisplay_dir（charfilename[]）//进入指定的目录

{

inti,k;

for（i=0;i<640;i++）

{

k=root[i].i_num;//判断文件类型是不是目录类型

if（（strcmp（filename,root[i].file_name）==0）&&（i_node[k].file_style==0））

{

strcpy（cur_dir,filename）;//将要进入的指定目录设置为当前目录赋值不要反了strcpy（目的，源）

break;

}

}

if（i==640）

{

printf（"没有这个目录\n"）;

}

}

voidopen_file（charfilename[]）//打开文件

{

inti,j,k;

printf（"\t\t文件名字文件类型文件长度所属目录\n"）;

for（i=0;i<640;i++）

{

k=root[i].i_num;

if（strcmp（filename,root[i].file_name）==0&&（i_node[k].file_style==1））

{

printf（"\t\t%s\t",root[i].file_name）;//文件名

printf（"\t%d\t",i_node[k].file_style）;//文件的类型

printf（"%d\t",i_node[k].file_length）;//文件的长度

printf（"%s\n",root[i].dir_name）;//文件所在的目录

printf（"\t\t文件占用的物理地址\n"）;

for（j=0;j

{

printf（"%d",i_node[k].file_address[j]）;//文件具体占用的盘块号

}

printf（"\n"）;

break;

}

}

if（i==640）

{

printf（"没有这个文件或者这个文件不是正规文件\n"）;

}

}

voidback_dir（）//返回上一级目录

{

inti,k;

for（i=0;i<640;i++）//查询和当前目录名相同的目录文件名

{

k=root[i].i_num;

if（strcmp（cur_dir,root[i].file_name）==0&&（i_node[k].file_style==0））

{

strcpy（cur_dir,root[i].dir_name）;//将查询到的目录文件名所在的目录赋值给当前目录

}

}

}

voiddisplay_sys（）//显示系统信息（磁盘使用情况）

{

inti,m,k=0;

for（i=0;i<20449;i++）

{

if（memory[i].a==0）

k++;

}

m=20449-k;

printf（"空闲的盘块数是：

\t"）;

printf（"%d\n",k）;

printf（"使用的盘块数是：

\t"）;

printf（"%d\n",m）;

}

voidhelp（）//显示帮助信息

{printf（"以下是文件管理已分配盘块-------------------------------!

\n"）;

printf（"注意：

创建的文件长度<100-----------------------------!

\n"）;//说明文件

printf（"1.初始化-----------------------------------------format!

\n"）;

printf（"2.查看当前目录文件列表------------------------------dir!

\n"）;

printf（"3.查看文件--------------cat-----（cat+空格+文件名）!

\n"）;

printf（"4.查看系统信息-----------------------------------ls!

\n"）;

printf（"5.创建目录--------------md------（md+空格+目录名）!

\n"）;

printf（"6.创建文件---vi------（vi+空格+文件名+文件长度）!

\n"）;

printf（"7.删除文件---------------del-----（del+空格+文件名）!

\n"）;

printf（"8.删除目录----------------deldir--（del+空格+目录名）!

\n"）;

printf（"9.进入当前目录下的指定目录-----cd--（cd+空格+目录名）!

\n"）;

printf（"10.返回上一级目录--------------------------------cd..!

\n"）;

printf（"11.显示帮助命令----------------------------------help!

\n"）;

printf（"12.退出文件模拟----------------------------------quit!

\n"）;

printf（"13,进入成组链接-----------------------------chengzu!

\n"）;

}

intMA[4];/*空闲块数组*/

intA[9][4]={{3,1,2,3},{3,4,5,6},{0,0,0,0},{0,0,0,0},{3,0,7,8},

{0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0}};/*磁盘空间*/

intmark[9];/*存放已分配的块*/

intNo=0;/*已分配的块数*/

voiddisplay1（）

{inti,j,temp,count;

No=0;

if（MA[1]!

=0）

{i=MA[0];

printf（"\ngroup1:

"）;

for（j=1;j<=i;j++）

{printf（"%d",MA[j]）;

mark[++No]=MA[j];

}

temp=MA[1];

count=2;

while（A[temp][1]!

=0）

{printf（"\ngroup%d:

",count）;

i=A[temp][0];

for（j=1;j<=i;j++）

{printf（"%d",A[temp][j]）;

mark[++No]=A[temp][j];

}

count++;

temp=A[temp][1];

}

printf（"\ngroup%d:

",count）;

i=A[temp][0];

for（j=2;j<=i+1;j++）

if（A[temp][j]>0）

{printf（"%d",A[temp][j]）;

mark[++No]=A[temp][j];

}

}

else

{i=MA[0];

if（i==1）

printf（"\nTheblocksareallassigned"）;

else

{printf（"\ngroup1:

"）;

for（j=2;j<=i;j++）

{printf（"%d",MA[j]）;

mark[++No]=MA[j];

}

}

}

}

voiddisplay（）/*显示分组情况*/

{inti,j;

if（MA[0]!

=0）

display1（）;

else

{i=MA[1];

for（j=0;j<=3;j++）

MA[j]=A[i][j];

display1（）;

}

}

voidassign（）/*分配空闲块*/

{ints,i;

if（MA[0]>1）/*若该组不止一个空闲块*/

{i=MA[0];

s=MA[i];

MA[0]--;

printf（"\nnumberoftheblock:

%d",s）;

}

elseif（MA[0]==1）/*只剩一个空闲块*/

{if（MA[1]!

=0）/*还有其它空闲块组*/

{s=MA[1];

for（i=0;i<=3;i++）

A[0][i]=A[s][i];

MA[0]--;

printf（"\nnumberoftheblock:

%d",s）;

}

else/*没有其它空闲块组*/

{printf（"\nThereisn'tanyspace"）;

return;

}

}

else/*当前组已分配完*/

{for（i=0;i<=3;i++）

MA[i]=A[0][i];

assign（）;

}

display（）;/*显示分组情况*/

}

voidca