实验5 Linux文件管理.docx
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实验5Linux文件管理
实验5Linux文件管理
一、实验目的
1.掌握Linux文件系统的基本原理、结构和实现方法
2.掌握Linux文件系统中文件的建立、打开、读/写、执行、属性等系统调用的使用
3.学会设计简单的文件系统并实现一组操作
4.通过实验学习文件系统的系统调用命令，提高对文件系统实现功能的理解和掌握
二、实验内容
设计并实现一个一级文件系统程序，要求实现以下功能：
1.提供文件创建/删除接口命令create/delete、目录创建/删除接口命令mkdir/rmdir、显示目录内容命令ls等。
2.创建的文件不要求格式和内容。
三、实验结果
1.程序源代码
main.cpp
#include
#include
#include
#include
#include"structure.h"
#include"creat.h"
#include"access.h"
#include"ballfre.h"
#include"close.h"
#include"delete.h"
#include"dir.h"
#include"format.h"
#include"halt.h"
#include"iallfre.h"
#include"install.h"
#include"log.h"
#include"name.h"
#include"open.h"
#include"rdwt.h"
#include"igetput.h"
structhinodehinode[NHINO];
structdirdir;
structfilesys_ofile[SYSOPENFILE];
structfilsysfilsys;
structpwdpwd[PWDNUM];
structuseruser[USERNUM];
FILE*fd;
structinode*cur_path_inode;
intuser_id;
/*kkkkk*/
unsignedshortusr_id;
charusr_p[12];
charsel;
chartemp_dir[12];
main（）
{
unsignedshortab_fd1,ab_fd2,ab_fd3,ab_fd4,i,j;
char*buf;
intdone=1;
printf（"\nDoyouwanttoformatthedisk（yorn）?
\n"）;
if（getchar（）=='y'）
{
printf（"\nFormatwilleraseallcontextonthedisk\n"）;
printf（"Formating...\n"）;
format（）;
printf（"\nNowwillinstallthefillsystem,pleasewait...\n"）;
install（）;
printf（"\n----Login----\nPleaseinputyouruserid:
"）;
scanf（"%u",&usr_id）;
printf（"\nPleaseinputyourpassword:
"）;
scanf（"%s",&usr_p）;
/*printf（"\nsuccess\n"）;*/
if（!
login（usr_id,usr_p））
return;
while（done）
{
printf（"\nPleaseSelectYourOperating\n"）;
printf（"-1----ls\n-2----mkdir\n-3----changedir\n-4----createfile\n-0----Logout\n"）;/*зЂвт*/
sel=getchar（）;
sel=getchar（）;
switch（sel）
{
case'1':
_dir（）;
break;
case'2':
printf（"pleaseinputdirname:
"）;
scanf（"%s",temp_dir）;
mkdir（temp_dir）;
break;
case'3':
printf（"pleaseinputdirname:
"）;
scanf（"%s",temp_dir）;
chdir（temp_dir）;
break;
case'4':
printf（"pleaseinputfilename:
"）;
scanf（"%s",temp_dir）;
ab_fd1=creat（2118,temp_dir,01777）;
buf=（char*）malloc（BLOCKSIZ*6+5）;
write（ab_fd1,buf,BLOCKSIZ*6+5）;
close（0,ab_fd1）;
free（buf）;
break;
case'0':
logout（usr_id）;
halt（）;
done=0;
default:
printf（"error!
\nNosuchcommand,pleasetryagain.\nOryoucanaskyourteacherforhelp.\n"）;
break;
}
}
}
else
printf（"Usercanseled\nGoodBye\n"）;
}
structure.h
#ifndef_STRUCTURE_H
#define_STRUCTURE_H
#defineMAX32767
#defineBLOCKSIZ512
#defineSYSOPENFILE40
#defineDIRNUM128
#defineDIRSIZ14
#definePWDSIZ12
#definePWDNUM32
#defineNOFILE20
#defineNADDR10
#defineNHINO128
#defineUSERNUM10
#defineDINODESIZ72
#defineDINODEBLK32
#defineFILEBLK512
#defineNICFREE50
#defineNICINOD50
#defineDINODESTART1024
#defineDATASTART（2+DINODEBLK）*BLOCKSIZ
#defineDIEMPTY00000
#defineDIFILE01000
#defineDIDIR02000
#defineUDIREAD00001
#defineUDIWRITE00002
#defineUDIEXICUTE00004
#defineGDIREAD00010
#defineGDIWRITE00020
#defineGDIEXICUTE00040
#defineODIREAD00100
#defineODIWRITE00200
#defineODIEXICUTE00400
#defineREAD1
#defineWRITE2
#defineEXICUTE3
#defineDEFAULTMODE00777
#defineIUPDATE00002
#defineSUPDATE00001
#defineFREAD00001
#defineFWRITE00002
#defineFAPPEND00004
#defineDISKFULL65535
#defineSEEK_SET0
structinode
{
structinode*i_forw;
structinode*i_back;
chari_flag;
unsignedinti_ino;
unsignedinti_count;
unsignedintdi_addr[NADDR];
unsignedshortdi_number;
unsignedshortdi_mode;
unsignedshortdi_uid;
unsignedshortdi_gid;
unsignedshortdi_size;
};
structdinode
{
unsignedshortdi_number;
unsignedshortdi_mode;
unsignedshortdi_uid;
unsignedshortdi_gid;
unsignedlongdi_size;
unsignedintdi_addr[NADDR];
};
structdirect
{
chard_name[DIRSIZ];
unsignedintd_ino;
};
structfilsys
{
unsignedshorts_isize;
unsignedlongs_fsize;
unsignedints_nfree;
unsignedshorts_pfree;
unsignedints_free[NICFREE];
unsignedints_ninode;
unsignedshorts_pinode;
unsignedints_inode[NICINOD];
unsignedints_rinode;
chars_fmod;
};
structpwd
{
unsignedshortp_uid;
unsignedshortp_gid;
charpassword[PWDSIZ];
};
structdir
{
structdirectdirect[DIRNUM];
intsize;
};
structhinode
{
structinode*i_forw;
};
structfile
{
charf_flag;
unsignedintf_count;
structinode*f_inode;
unsignedlongf_off;
};
structuser
{
unsignedshortu_default_mode;
unsignedshortu_uid;
unsignedshortu_gid;
unsignedshortu_ofile[NOFILE];
};
externstructinode*aaa;
externstructhinodehinode[NHINO];
externstructdirdir;
externstructfilesys_ofile[SYSOPENFILE];
externstructfilsysfilsys;
externstructpwdpwd[PWDNUM];
externstructuseruser[USERNUM];
externstructinode*cur_path_inode;
externFILE*fd;
externintuser_id;
externstructinode*iget（）;
externiput（）;
externunsignedintballoc（）;
externbfree（）;
externstructinode*ialloc（）;
externifree（）;
externintnamei（）;
externshortiname（）;
externunsignedintaccess（）;
extern_dir（）;
externmkdir（）;
externchdir（）;
externunsignedshortopen（）;
externcreate（）;
externunsignedintread（）;
externunsignedintwrite（）;
externintlogin（）;
externlogout（）;
externinstall（）;
externformat（）;
externclose（）;
externhalt（）;
#endif
access.h
#include
#include"structure.h"
unsignedintaccess（user_id,inode,mode）
unsignedintuser_id;
structinode*inode;
unsignedshortmode;
{
switch（mode）
{
caseREAD:
if（inode->di_mode&ODIREAD）return1;
if（（inode->di_mode&GDIREAD）&&
（user[user_id].u_gid==inode->di_gid））return1;
if（（inode->di_mode&UDIREAD）&&
（user[user_id].u_uid==inode->di_uid））return1;
return0;
caseWRITE:
if（inode->di_mode&ODIWRITE）return1;
if（（inode->di_mode&GDIWRITE）&&
（user[user_id].u_gid==inode->di_gid））return1;
if（（inode->di_mode&UDIWRITE）&&
（user[user_id].u_uid==inode->di_uid））return1;
return0;
caseEXICUTE:
if（inode->di_mode&ODIEXICUTE）return1;
if（（inode->di_mode&GDIEXICUTE）&&
（user[user_id].u_gid==inode->di_gid））return1;
if（（inode->di_mode&UDIEXICUTE）&&
（user[user_id].u_uid==inode->di_uid））return1;
return0;
default:
return1;
}
}
ballfre.h
#include
#include"structure.h"
staticunsignedintblock_buf[BLOCKSIZ/sizeof（int）];
unsignedintballoc（）
{
unsignedintfree_block;
inti,flag;
if（filsys.s_nfree==0）
{
printf（"\nDiskFull!
!
\n"）;
returnDISKFULL;
}
i=filsys.s_pfree;
flag=（i==0）;
if（flag）//该BLOCK组全部用了
{
fseek（fd,DATASTART+BLOCKSIZ*（filsys.s_free[NICFREE-1]+1）,SEEK_SET）;
//filsys.s_free[NICFREE-1]+1指向下一个block组的地址块
fread（block_buf,1,BLOCKSIZ,fd）;
for（i=0;i{
filsys.s_free[i]=block_buf[i];
}//将待用block组的地址读入超级块
filsys.s_pfree=NICFREE-1;
free_block=filsys.s_free[filsys.s_pfree];
}
else
{
free_block=filsys.s_free[filsys.s_pfree];
filsys.s_pfree--;
}
filsys.s_nfree--;
filsys.s_fmod=SUPDATE;
returnfree_block;
}
bfree（unsignedintblock_num）
{
inti;
if（filsys.s_pfree==NICFREE-1）
//表示回收的block已经可以组成一个block组了
{
for（i=0;i{
block_buf[i]=filsys.s_free[NICFREE-1-i];
}
filsys.s_pfree=0;
fseek（fd,DATASTART+BLOCKSIZ*（filsys.s_free[0]）,SEEK_SET）;
//filsys.s_free[0]为当前BLOCK组的地址块
fwrite（block_buf,1,BLOCKSIZ,fd）;
}
elsefilsys.s_pfree++;
filsys.s_nfree++;
filsys.s_fmod=SUPDATE;
}
close.h
#include
#include"structure.h"
close（user_id,cfd）
unsignedintuser_id;
unsignedshortcfd;
{
structinode*inode;
inode=sys_ofile[user[user_id].u_ofile[cfd]].f_inode;
iput（inode）;
sys_ofile[user[user_id].u_ofile[cfd]].f_count--;
user[user_id].u_ofile[cfd]=SYSOPENFILE+1;
}
creat.h
creat（uid,filename,mode）
unsignedintuid;
char*filename;
unsignedshortmode;
{
intdi_ith,di_ino;
structinode*inode;
inti,j;
i=0;
while（i{
if（user[i].u_uid==uid）
{
user_id=i;
break;
}
i++;
}
if（i==USERNUM）
{
printf（"theuseridiswrong.\n"）;
exit
（1）;
}
di_ino=namei（filename）;
if（di_ino!
=-1）//文件已经存在
{
inode=iget（di_ino）;
if（access（user_id,inode,mode）==0）
{
iput（inode）;
printf（"\ncreataccessnotallowed\n"）;
return0;
}
for（i=0;idi_size/BLOCKSIZ+1;i++）
{
bfree（inode->di_addr[i]）;
}
for（i=0;iif（sys_ofile[i].f_inode==inode）
{
sys_ofile[i].f_off=0;
}
for（i=0;iif（user[user_id].u_ofile[i]==SYSOPENFILE+1）
{
user[user_id].u_uid=inode->di_uid;
user[user_id].u_gid=inode->di_gid;
for（j=0;jif（sys_ofile[j].f_count==0）
{
user[user_id].u_ofile[i]=j;
sys_ofile[j].f_flag=（char）mode;
}
returni;
}
}
else
{
inode=ialloc（）;
di_ith=iname（filename）;
dir.size++;
dir.direct[di_ith].d_ino=inode->i_ino;
inode->di_mode=user[user_id].u_default_mode;
inode->di_uid=user[user_id].u_uid;
inode->di_gid=user[user_id].u_gid;
inode->di_size=0;
inode->di_number=0;
for（i=0;iif（sys_ofile[i].f_count==0）
{
break;
}
for（j=0;jif（user[user_id].u_ofile[j]==SYSOPENFILE+1）
{
break;
}
user[user_id].u_ofile[j]=i;
sys_ofile[i].f_flag=（char）mode;
sys_ofile[i].f_count=0;
sys_ofile[i].f_off=0;
sys_ofile[i].f_inode=inode;
returnj;
}
return0;
}
delete.h
#include
#include"structure.h"
delete（char*filename）
{
unsignedintdinodeid;
structinode*inode;
dinodeid=namei（filename）;
if（dinodeid!
=（int）NULL）
inode=iget（dinodeid）;
inode->di_number--;
iput（inode）;
}
dir.h
_dir（）
{
unsignedintdi_mode;
inti,j,one;
structinode*temp_inode;
printf（"CURRENTDIRECTORY:
\n"）;
for（i=0;i{
if（di
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