实验三 文件管理

实验三文件管理
【实验目的】
通过调试并运行一个简单的文件系统来模拟文件操作命令的执行、模拟文件管理，使学生对主要文件操作命令的实质和执行过程有比较深入的了解，掌握它们的基本实施方法。

【实验要求】
了解该系统的文件管理方案、数据结构、文件目录的建立与删除；理解系统在运行过程中显示的状态和有关参数变化情况的意义。

具体要求为：
（1）了解一个支持n 个用户的文件系统，每个用户可拥有多个文件。

（2）理解二级和多级文件目录管理。

（3）了解文件存取控制保护方式。

（4）了解常见的文件操作命令。

【实验环境】
具备Windows或MS-DOS操作系统、带有Turbo Pascal 集成环境的PC机。

【实验重点及难点】
重点：理解文件管理的基本概念，文件管理中主要数据结构的设计和文件管理中文件、目录的建立和删除等算法的实现。

难点：实验程序的问题描述、实现算法、数据结构。

【实验内容】
一．阅读实验程序
文件管理模拟程序代码见【实验例程】。

二．编译实验例程
用Turbo Pascal 编译实验例程。

三．运行程序并对照实验源程序阅读理解实验中输入、输出的意义。

【实验例程】
program filesystem;
uses crt;
const openf:integer=0;
type str=string[6];
linku=^datau; {FCB文件控制块}
datau=record
filename:str;
pcode:integer;
length:integer;
addr:integer; {第一个物理块的地址}
next:linku; {下一个FCB地址}
end;
linkm=^datam;
datam=record {用户控制块}
username:str; {用户名}
link:linku; {指向用户第一个的FCB}
end;
linka=^dataa; {具体存放文件内容}
dataa=record
filename:str;
pcode:integer;
rpointer:integer;
wpointer:integer;
addr:integer;
next:linka;
end;
var
mfd :array[1..5] of linkm; {存放用户信息的用户控制块指针，最多可以存放5个用户} p1,q1:linkm; {用户控制块指针}
p2,q2:linku; {文件控制块指针}
afd,p3,q3:linka; {具体存放文件内容指针}
x,y1:str;
i,y,j:integer;
f:boolean;
code:integer;
procedure init;
label a,c;
begin
clrscr;
for i:=1 to 10 do writeln;
writeln('':25,'WELCOME TO OUR FILE SYSTEM !');
writeln;
writeln;
writeln('':27,'Please press space bar !');
repeat until readkey=' ';
clrscr;
a:write('User number ?'); {输入用户数量，要求用户数量<5}
readln(y1);
val(y1,y,code);
If code<>0 then goto a;
if y>5 then
begin
writeln('Users too many ! (<=5)'); goto a;
end;
writeln('Begin users login:');
for i:=1 to y do {建立用户主目录}
begin
c:write('User name',i,'?');
readln(x);
for j:=1 to i-1 do
begin
if x=mfd[j]^.username then {输入的用户名与已有的用户重名，就重输}
begin
writeln('Users has existed');
goto c;
end;
end;
new(mfd[i]); {建立一个用户控制块}
mfd[i]^.username:=x;
new(p2); {建立一个文件控制块}
p2^.next:=NIL; p2^.filename:=' ';
mfd[i]^.link:=p2; {将第一个文件控制块挂到用户控制块的link去}
end;
if y<5 then {将空闲的用户控制指针置空}
for i:=y+1 to 5 do
mfd[i]:=NIL;
new(afd); {建立一个文件内容记录}
afd^.next:=NIL;
afd^.filename:=' ';
end;
procedure pcreate;
label a,b;
begin
write('User name?');
readln(x);
for i:=1 to 5 do
if x=mfd[i]^.username then goto b;
writeln(x,'not been logined !'); goto a;
b:write('New file name?');
readln(x);
p2:=mfd[i]^.link;
if p2^. filename=x then {检查是否与用户的第一个文件重名} begin
writeln('File has existed!');
goto b;
end;
while p2^.next<>NIL {检查是否与用另外的文件重名}
do
begin
p2:=p2^.next;
if p2^.filename=x then
begin
goto b;
end;
end;
new(q2);
q2^.next:=NIL;
q2^.filename:=' ';
p2^.next:=q2;
p2^.filename:=x;
repeat write('Protection code?');
readln(y1);val(y1,y,code);
until code=0;
p2^.pcode:=y;
p2^.length:=0;
writeln('Create finished !');
a:end;
procedure popen;
label a,b;
begin
write('Filename?');
readln(x);
for i:=1 to 5 do
begin
p2:=mfd[i]^.link;
while(x<>p2^.filename) and (p2^.next<>NIL)
do p2:=p2^.next;
if x=p2^.filename then goto a;
end;
writeln('The file not been created !');
goto b;
a:if openf<5 then
begin
openf:=openf+1;
q3:=afd;
while q3^.next<>nil do q3:=q3^.next;
new(p3);
q3^.next:=nil;
q3^.next:=p3;
q3^.filename:=x;
q3^.pcode:=p2^.pcode;
q3^.rpointer:=0;
q3^.wpointer:=0;
writeln('Open finished !');
end
b:end;
procedure close1 (t:integer);
begin
write('Filename?');
readln(x);
q3:=afd;i:=1;
while(q3^.filename<>x) and (q3^.next<>nil) do
begin
p3:=q3;
q3:=q3^.next;
end;
i:=i+1;
if q3^.filename=x then
begin
if q3=afd then
afd:=q3^.next
else
p3^.next:=q3^.next;
openf:=openf-1;
dispose(q3);
if t=0 then writeln('Close finished !');
end
else if t=0 then
writeln('The file not been opened !');
end;
procedure pcolse;
const t:integer=0;
begin
close1(t);
end;
procedure pdelete;
const t:integer=1;
label a,b;
begin
close1(t);
for i:=1 to 5 do
begin
p2:=mfd[i]^.link;
while(x<>p2^.filename) and (p2^.next<>nil) do
begin
q2:=p2;
p2:=p2^.next;
end;
if p2^.filename=x then goto a;
end;
writeln('The file not exist ! 1');goto a;
a:if p2=mfd[i]^.link then mfd[i]^.link:=p2^.next
else q2^.next:=p2^.next;
dispose(p2);
writeln('Delete finished !');
b:end;
procedure pread;
begin
write('The procedure has not exist !');
end;
procedure pwrite;
begin
writeln('The procedure has not exist !');
end;
procedure pdirectory;
label a,b;
var c:char;j,n:integer;
begin
write('Main or user directory ? (m/u)');
readln(c);
if c='m' then
begin
writeln('Main File Directory');
writeln('---------------------------------------');
writeln(' user_name file_number ');
j:=0; n:=0;
for i:=1 to 5 do
begin
if mfd[i]=nil then goto b;
write( mfd[i]^.username);
p2:=mfd[i]^.link;
while p2^.next<>nil do
begin
j:=j+1;
p2:=p2^.next;
end;
n:=n+j; writeln(' ':14,j);
j:=0;
end;
b:writeln('total','':10,n)
end
else
begin
write('User name ?');
readln(x);
for i:=1 to 5 do
begin
if mfd[i]^.username=x then
begin
writeln('',x,'file directory');
writeln('-------------------------------------------');
writeln('Filename protection code length');
p2:=mfd[i]^.link;
while p2^.next<>nil do
begin
writeln(' ',p2^.filename,' ':9,p2^.pcode,' ':13,p2^.length);
p2:=p2^.next;
end;
goto a;
end;
end;
writeln('The directory not exist !');
end;
a:end;
begin
init;
f:=true;
while f do
begin
repeat
writeln;
writeln;
writeln('':27,'main menu');
writeln('':15,'------------------------------------------------------------');
writeln('':15,'| |');
writeln('':15,'| 1. create 2. open 3. close |');
writeln('':15,'| |');
writeln('':15,'| 4. delete 5. read 6. write |');
writeln('':15,'| |');
writeln('':15,'| 7. driectory 8. quit |');
writeln('':15,'| |');
writeln('':15,'-----------------------------------------------------------');
write('':17,'Which ?');
readln(y1);val(y1,y,code);
until code=0;
case y of
1:pcreate;
2:popen;
3:pcolse;
4:pdelete;
5:pread;
6:pwrite;
7:pdirectory;
8:halt;
end;
end;
end.
【问题与讨论】
1、该文件模拟系统目录结构的特点？
2、该文件模拟系统支持几个用户？
3、主文件目录、用户文件目录、活动文件目录的目录项有哪些？
设置数据域pcode的目的是什么？请说明如何发挥它的作用？学习是成就事业的基石4、
5、描述文件管理主控程序的算法（流程图或N-S图）。

6、用一种你所熟悉的程序设计语言改写实验例程，并上机调试运行；其功能应不亚于
原实验例程；或者在原来程序上实现未完成的文件命令和文件保护功能。

在实验报告中完成问题1、2、3、4、5的讨论说明。

第6个问题可以作为课外实验项目（大作业四）。