操作系统第五次实验文件系统

实验五：文件系统

                                                               安全1601 16281221 邓子轩

一、实验目的

本实验要求在模拟的I/O系统之上开发一个简单的文件系统。用户通过create, open, read等命令与文件系统交互。文件系统把磁盘视为顺序编号的逻辑块序列，逻辑块的编号为0至L − 1。I/O系统利用内存中的数组模拟磁盘。

二、概要设计

三、程序设计

磁盘初始化代码

char s[L][B];
void init(){
    FILE *fp = fopen("filesystem.txt","w+");
    memset(s,0,sizeof(s));
    for(int i = 0 ; i < 8 ; i++){
        s[0][i] = 0xff;
    }
    for(int i = 1 ; i < L ; i++){
        for(int j = 0 ; j < B ; j++){
            if(i==1&&j<4)continue;
            s[i][j] = 0xff;
        }
    }
    for(int i = 0 ; i < L ; i++){
        fwrite(s[i],sizeof(char),B,fp);
    }
    fclose(fp);
}

文件描述符

struct file_des{
    int len;        //文件长度
    int num[7];     //文件分配到的磁盘块号数组
    file_des(){
        len=0;
        for(int i = 0 ; i < 7 ; i++)
            num[i] = -1;
    }
};

目录项

//目录项，每个占32字节
struct dir{
    char name[28];  //文件名
    int index;      //文件描述符序号
};

打开文件表

//打开文件表
struct file_open{
    char buf[B];    //文件缓冲区
    int p;          //文件读写指针
    int index;      //文件描述符序号
};

算法及关键数据结构设计
• create(filename): 根据指定的文件名创建新文件。
• destroy(filename): 删除指定文件。
• open(filename): 打开文件。该函数返回的索引号可用于后续的read, write, lseek, 或close 操作。
• close(index): 关闭制定文件。
• read(index, mem_area, count): 从指定文件顺序读入 count 个字 节 mem_area 指定的内存位置。读操作从文件的读写指针指示的位置开始。
• write(index, mem_area, count): 把 mem_area 指定的内存位置开始的 count 个字节顺序写入指定文件。写操作从文件的读写指针指示的位置开始。
• lseek(index, pos):把文件的读写指针移动到 pos 指定的位置。pos 是一个整数，表示从文件开始位置的偏移量。文件打开时，读写指针自动设置为 0。每次读写操作之后，它指向最后被访问的字节的下一个位置。 lseek 能够在不进行读写操作的情况下改变读写指针能位置。
• directory: 列表显示所有文件及其长度。

四、实验结果

文件系统功能列表：

1、创建文件
先查看已有文件：

创建文件：

创建成功！
2、删除文件
先查看已有文件：

删除文件：

删除成功！
3、打开文件

使用打开文件功能后，再使用显示打开文件功能确认是否打开，文件打开成功！
4、关闭文件
先查看已打开的文件：

关闭文件：

使用关闭文件功能后，再使用显示打开文件 能确认是否关闭，文件关闭成功！
5、读写文件
先打开文件，再写文件，写入成功！

查看文件长度以及读写指针：

移动读写指针：

读文件：

在读文件之前，把读写指针移动到位置0，读出所有写入内容。

Github网址：https://github.com/Qwfjiang/lab5