FAT文件系统操作系统课程设计实验报告

F A T文件系统操作系统课程设计实验报告文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]操作系统课程设计之三设计任务：模拟OS文件系统在任一OS（Window或者Dos；也可以是在Linux下，但要求能将结果演示给老师看）下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的模拟OS文件系统。

1、在现有机器硬盘上开辟10M（共10000个盘块，每盘块大小为1k）的硬盘空间（生成一个10M的用户文件即可），作为设定的硬盘空间。

2、编写一管理程序SDisk，对此空间进行管理，以模拟OS文件系统，要求：⑴、盘块大小1k⑵、空闲盘块的管理：采用位示图法⑶、文件空间管理：采用FAT（文件分配表），每个盘块号占2个字节⑷、目录项管理：①、每个目录项占用32字节，其中前8个字节（0-7）为文件名，之后跟3个字节（8-10）的扩展名，26-27字节，存放文件的第一个盘块号，最后四个字节（28-31），存放文件长度（如果目录项对应的是下一级子目录（文件），其文件长度部分为0）②、目录按文件方式管理，每个目录仅用一个盘块（即1k，最多装32个目录项）③、第0个目录项为本目录，即“.”，第0个字节为“.”，即0x2E，第26-27字节指明本目录所在盘块。

④、第1个目录项为父目录，即“..”，第0，1个字节为“..”即0x2E,0x2E，第26-27字节指明父目录所在盘块。

⑤、每个目录实际能放下文件或子目录30项。

⑸、文件系统空间分配：①、第0个盘块（1k）存放磁盘信息（可以设定为格式说明“FAT32”、盘块大小，盘块数等内容）②、第1个盘块起，至125盘块，共125个盘块（125k）存放FAT内容③、第126、127（2个）盘块，存放位示图④、从第128盘块至10000盘块，皆为数据（区）盘块，其逻辑编号从0开始，至9872号数据盘块，即第0数据盘块为128号盘块，第1数据盘块为129号盘块，…⑤、第0数据盘块（即128号盘块），存放根目录（同样只用一个盘块作根目录），由于第0、1目录项为“.”（本目录）, “..”（父目录），因此根目录下同样只能存放30个文件或目录，并且从第2个目录项开始。

⑥、文件或子目录数据，放在第1数据盘块及以后的数据盘块中，由用户按需要使用。

3、SDisk管理程序的功能要求如下：⑴、正常情况下，显示等待命令输入符号#⑵、改变目录命令：#cd 目录名，改变当前工作目录，目录不存在时给出出错信息#cd ..，返回上一级目录，如果是根目录，给出提示信息⑶、生成新目录#md 目录名，创建新目录（需要更改FAT内容和位示图内容）⑷、删除目录#rd 目录名，删除目录，如果目录不存在时给出出错信息（需要更改FAT内容和位示图内容）⑸、显示目录#dir，显示指定目录下或当前目录下的信息，包括文件名、扩展名、物理地址（文件或目录第一个盘块号）、文件长度、子目录⑹、创建新文件#CreateFile 文件名.扩展名文件长度，根据文件名.扩展名，创建一个目录项（fcb），根据文件长度和位示图中空闲盘块情况，分配足够多的连续盘块，给新文件（需要更改FAT内容和位示图内容）。

⑺、删除文件#DelFile 文件名.扩展名，在文件所在的目录项中，将第一个字节变为0xE5，并同时修改FAT内容和位示图内容；如果文件不存在，给出出错信息⑻、文件拷贝#CopyFile 老文件,新文件，为新文件创建一个目录项，并将老文件内容复制到新文件中，并同时修改FAT内容和位示图内容⑼、显示位示图内容#ShowBitMP，将位示图内容（已有信息部分），显示在屏幕上（按十六进制）⑽、显示FAT内容#ShowFAT，将FAT内容（已有信息部分），显示在屏幕上（按十六进制）4、程序的总体流程为：⑴、输出提示符#，等待接受命令，分析键入的命令；⑵、对合法的命令，执行相应的处理程序，否则输出错误信息，继续等待新命令（1、请参考“文件系统简介.doc”中，有关文件系统的规定；2、请参考WinHex中，目录所显示的信息进行编程）name,".");strcpy(filedir->list[0].exname,"dir");filedir->list[0].fnum=currentdir;filedir->list[0].length=0;strcpy(filedir->list[1].fname,"..");strcpy(filedir->list[1].exname,"dir");filedir->list[1].fnum=currentdir;filedir->list[1].length=0;fp=fopen(FilePath,"w+");fwrite(file,sizeof(char),DISK_SIZE,fp);fclose(fp);printf("初始化已经完成,现在可以进行操作了!\n\n");}/**创建子目录*/int mkdir(char *str){int i,j;int blockid; name,str)==0){printf("目录下有同名文件夹\n");return 0;}}for(i=2;i<LIST_SIZE;i++){if(strcmp(dir->list[i].fname,"")==0) name,str);dir->list[i].fnum=blockdir;strcpy(dir->list[i].exname,"dir");dir->list[i].length=0;dir=(struct DIR *)(file+blockdir*BLOCK_SIZE); name,".");strcpy(dir->list[0].exname,"dir");dir->list[0].fnum=blockdir;dir->list[0].length=0;strcpy(dir->list[1].fname,"..");strcpy(dir->list[1].exname,"dir");dir->list[1].fnum=currentdir;dir->list[1].length=0;flagid->id[j]=-1; ength==0&&(strcmp(dir->list[i].fname,"")!=0)&&(dir->list[i].fnum!=0)) ength!=0&&strcmp(dir->list[i].fname,"")!=0) name);for(i=0;i<sumfile;i++)printf(" %s %s文件\n",dir->list[fl[i]].fname,dir->list[fl[i]].exname);printf("\n");printf("\n在该目录下共有%d 个文件, %d 个文件夹\n\n",sumfile,sumdir-2);return 0;}/**删除子目录*/int rmdir(char *str){int i;int blockid;int flag=0;name,str)==0) num;flagdir=(struct DIR *)(file+blocknum*BLOCK_SIZE);while(m!=LIST_SIZE){if(strcmp(flagdir->list[m].fname,"")!=0){printf("该目录下有子文件或者子目录，不能删除该目录");}m++;}strcpy(dir->list[i].fname,""); xname,"");dir->list[i].fnum=0;strcpy(flagdir->list[0].fname,""); xname,"");flagdir->list[0].fnum=0;strcpy(flagdir->list[1].fname,"");strcpy(flagdir->list[1].exname,"");flagdir->list[0].fnum=0;MAP->maplist[blocknum]=0;FAT->id[blocknum]=0;FAT->id[0]=FAT->id[0]+1;return 0;}/**更改当前目录*/int changedir(char *str){int i,j;int blocknum; ",str)==0)num==dir->list[1].fnum) num;num==blocknum){strflag=flagdir->list[j].fname;break;}}CURRENT=(0,()())-1);return 1;}for(i=2;i<LIST_SIZE;i++)name,str)==0&&strcmp(dir->list[i].exname,"dir")==0){currentdir=dir->list[i].fnum;break;}}if(i>LIST_SIZE){printf("找不到指定的目录%s\n",str);return 0;}CURRENT=CURRENT+str+"\\";return 1;}/**创建文件*/int create(char *str,int length){break;}if(i>=8){printf("文件名称过长\n");return 0;}name,name)==0&&strcmp(dir->list[i].exname,exname)==0){printf("改文件夹下，已经有同名文件");return 0;}if(strcmp(dir->list[i].fname,"")==0){break;}}if(i>LIST_SIZE){printf("内存不足\n");return 0;}strcpy(dir->list[i].fname,name);strcpy(dir->list[i].exname,exname);dir->list[i].length=length;flag=1;j=DATABEG+1;while(1){num=j;break;}name,name)==0&&strcmp(dir->list[i].exname,exname)==0)break;}if(i>LIST_SIZE){printf("找不到指定的文件%s\n",str);return 0;}length=dir->list[i].length ;create(newname,length);}/**删除文件*/int delfile(char *str){int i,j,l,k;int blocknum;break;}name,name)==0)&&(strcmp(dir->list[i].exname,exname)==0))break;}if(i>LIST_SIZE){printf("找不到%s 文件\n",str);return 0;}while(1){printf("是否确认（Y/N）");cin>>c;if((c=='y'||c=='Y')||(c=='n'||c=='N'))break;}if(c=='n'||c=='N')return 0;blocknum=dir->list[i].fnum;dir->list[i].fnum=0; xname,"");strcpy(dir->list[i].fname,"");dir->list[i].length=0;n");printf("exit : 安全退出该文件系统,保存信息.\n");printf("mkdir dirname ; 创建子目录.\n");printf("rmdir dirname : 删除子目录.\n");printf("ls dirname : 显示当前目录下信息.\n");printf("cd dirname : 更改当前目录.\n");printf("create length : 创建一个新文件.\n");printf("rm filename : 删除文件.\n");printf("cp oldname newname: 复制文件.\n");printf("ShowBitMP 显示位示图.\n");printf("ShowFAT 显示FAT.\n");printf("\n--------------------------------------------\n");//申请虚拟空间file=(char *)malloc(DISK_SIZE*sizeof(char));//加载if((fp=fopen(FilePath,"r"))!=NULL){fread(file,sizeof(char),DISK_SIZE,fp);printf("加载磁盘文件%s文件成功，现在可以操作\n\n",FilePath);}else{printf("这是第一次使用文件管理系统");}}int main(){int length;char newname[20];welcome();format();while(1){cout<<CURRENT<<"#";cin>>cmd;if(strcmp(cmd,"format")==0){free(file);file=(char*)malloc(DISK_SIZE*sizeof(char)); //重新分配空间format();}else if(strcmp(cmd,"mkdir")==0){scanf("%s",command);mkdir(command);}else if(strcmp(cmd,"rmdir")==0){scanf("%s",command);rmdir(command);}else if(strcmp(cmd,"ls")==0){listshow();}else if(strcmp(cmd,"cd")==0){scanf("%s",command);changedir(command);}else if(strcmp(cmd,"create")==0){cin>>command>>length;create(command,length);}else if(strcmp(cmd,"cp")==0){cin>>command>>newname;cp(command,newname);}else if(strcmp(cmd,"rm")==0){scanf("%s",command);delfile(command);}else if(strcmp(cmd,"exit")==0){exit();break;}else if(strcmp(cmd,"ShowFAT")==0){ShowFat();}else if(strcmp(cmd,"ShowBitMp")==0){ShowBitMp();}else {printf("无效指令,请重新输入:\n");}}printf("Thank you for using my file system!\n");return 0;}}。