UNIX 文件模拟系统：C 语言实现详解

/* UNIX文件模拟系统 */

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <conio.h> #include <string.h>

int physic[300]; /* 文件地址缓冲区 / int style = 1; / 文件的类型 */

char cur_dir[10] = "c"; /* 当前目录 */

struct command { char com[10]; } cmd[12];

struct block { int n; /* 空闲的盘块的个数 / int free[50]; / 存放空闲盘块的地址 / int a; / 模拟盘块是否被占用 */ } memory[200];

struct block_super { int n; /* 空闲的盘块的个数 / int free[50]; / 存放进入栈中的空闲块 / int stack[50]; / 存放下一组空闲盘块的地址 */ } super_block;

struct node { /* i结点信息 / int file_style; / i结点 文件类型 / int file_length; / i结点 文件长度 / int file_address[100]; / i结点 文件的物理地址 */ } i_node[64];

struct dir { /* 目录项信息 / char file_name[10]; / 文件名 / int i_num; / 文件的结点号 / char dir_name[10]; / 文件所在的目录 */ } c[64];

void format() { /* 格式化 / int i, 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 < 64; i++) {      /* 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 < 64; i++) {      /* 根目录区信息初始化 */
    strcpy(c[i].file_name, "");
    c[i].i_num = -1;
    strcpy(c[i].dir_name, "");
}

for (i = 0; i < 200; i++) {     /* 存储空间初始化 */
    memory[i].n = 0;
    memory[i].a = 0;
    for (j = 0; j < 50; j++) {
        memory[i].free[j] = -1;
    }
}

for (i = 0; i < 200; 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 */
    if ((i + 1) % 50 == 0) {
        k = i + 1;
        for (j = 0; j < 50; j++) {
            if (k < 200) {
                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("欢迎进入UNIX文件模拟系统！！！\n\n");

}

void write_file(FILE fp) { / 将信息读入系统文件中 */ int i; fp = fopen("system", "wb"); for (i = 0; i < 200; i++) { fwrite(&memory[i], sizeof(struct block), 1, fp); } fwrite(&super_block, sizeof(struct block_super), 1, fp);

for (i = 0; i < 64; i++) {
    fwrite(&i_node[i], sizeof(struct node), 1, fp);
}
for (i = 0; i < 64; i++) {
    fwrite(&c[i], sizeof(struct dir), 1, fp);
}
fclose(fp);

}

void read_file(FILE fp) { / 读出系统文件的信息 */ int i; fp = fopen("system", "rb"); for (i = 0; i < 200; i++) { fread(&memory[i], sizeof(struct block), 1, fp); }

fread(&super_block, sizeof(struct block_super), 1, fp);

for (i = 0; i < 64; i++) {
    fread(&i_node[i], sizeof(struct node), 1, fp);
}

for (i = 0; i < 64; i++) {
    fread(&c[i], sizeof(struct dir), 1, fp);
}
fclose(fp);

}

void callback(int length) { /* 回收磁盘空间 / int i, 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) { / 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 / m = 49; } 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++; } }

void allot(int length) { /* 分配空间 / int i, j, k, m, p; for (i = 0; i < length; 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 < memory[m].n; j++) { / 从最后一个盘块中取出下一组盘块号写入栈中 / 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--; } }

void create_file(char filename[], int length) { /* 创建文件 */ int i, j; for