本文介绍了一个基于内存的简易文件系统设计，模仿UNIX操作界面，提供了创建、删除、读写、复制、剪切文件及目录操作等功能。通过系统调用和数据结构设计，实现了文件系统的总控模块及各操作模块，确保了文件与目录同步更新。
仿UNIX操作界面操作系统文件管理系统
- 设计要求
- 需求分析
- 设计概要
- 各模块说明
- （1）创建文件模块
- （2）删除文件模块
- （3）写入文件模块
- （4）读取文件模块
- （5）复制文件模块
- （6）剪切文件模块
- （7）目录模块
- （8）指令分析模块
- （9）帮助模块
- 代码
- 测试
- 创建文件
- 删除文件
- 读写文件
- 复制文件
- 剪切文件
- 退出
设计要求
以内存作为存储区，模拟 UNIX 的文件系统结构，设计一个简单的文件系统，并口：创提供以下的文件和目录操作接建文件、删除文件、打开文件、关闭文件、读文件、写文件。
需求分析
1.（1）创建文件（2）删除文件（3）读取和写入文件（4）复制文件（5）剪切文件（6）目录文件及相关修改操作。
2. 此项目利用系统调用，创建接口，修改文件。设计文件系统的数据结构和数据结构间的关系，设计文件的基本操作算法，完成系统的总控模块编程和各个操作模块编程。上机测试各个模块，每执行一个操作，打印有关数据结构的内容，判断操作的正确性。
设计概要
在此项目中，通过在控制台中输入指令，经过分析类方法提取分析后选择分支从 而进行指令的操作。通过指令对文件进行增删改查的同时，也对文件目录进行增删改查的修改，并且做到文件怎么变目录就怎么变的同步效果。
各模块说明
（1）创建文件模块
用法：crf 文件名
思路：在创建文件中，利用系统函数 fopen(“文件名”,”w”)，通过搜索当前目录下要创建的文件，如果存在则进行覆盖文件操作，不存在则创建文件。创建成功后，将这个文件的创建时间，最后修改时间，名称写入到原有的目录表中。
（2）删除文件模块
指令：del
用法：del 文件名
思路：在删除文件中，先将数据从文件中目录读取到内存中，利用系统函数 remove(“文件名”)删除文件，再用输入的数据与内存中读取的目录进行比对，如果比对成功，则删除目 录中同名文件并从内存中进行木兰路文件覆盖重写操作。
（3）写入文件模块
指令：write/writes 用法：write 文件名
writes 文件名 行数
思路：在写入文件中，利用 fwrite()和 fprintf()函数将用户输入的数据写入内存中，再通过内存将用户输入的数据写入到文件中，同时修改目录的最后修改时间。
（4）读取文件模块
指令：read/reads
用法：read/reads 文件名
思路：在读取文件中，利用 fread()和 fscanf()函数读取文件到内存中，利用 printf()循环输出显示内存中读取的数据。
（5）复制文件模块
指令：copy
用法：copy 文件名
思路：在复制文件中，使用两个文件指针，使用 fwrite()和 fread()将文件以二进制读写从原文件写入到目标文件并且在目录中增加新文件信息。
（6）剪切文件模块
指令：cut
用法：cut 文件名
思路：在剪切文件中，使用两个文件指针，使用 fwrite()和 fread()将文件以二进制读写从原文件写入到目标文件并且在目录中增加新文件信息，同时删除原文件并在目录中删除原文件信息。
（7）目录模块
指令：ll
用法：ll 文件名
思路：在目录文件中，将文件信息依次读入内存中并记录个数，然后依次显示信息。
（8）指令分析模块
思路：在指令控制模块中，先将已经写好的指令依次存放在数组中，通过控制台输入的 字符串与数组中的指令进行比较，如果相同则返回数组的地址，这样在 switch 函数进行分支选择方法。
（9）帮助模块
指令：help 用法：help
指令：helpall 用法：helpall
指令：man 用法 man 指令名
思路：显示指令帮助，提供使用方法。
代码
代码如下：
/*
* @author:chairc
* @github:chairc
* @time:2020-1-22 03:14:03
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#define num 10
#define INC 10
#define sizeofNum 1000
#define filenameLength 100
typedef struct{
char buf[100];
}Buf;
typedef struct{
char filename[filenameLength];
char lasttime[40];
char createtime[40];
}File;
File ind[20];
int filenum=0,bufLength=100,indexnum=0;
char *argv[10];
int argc;
void ReadFileIndex(){
FILE *in;
int n=0,i;
in=fopen("index.txt","r");
if(!in){
printf("文件异常！\n");
return;
}
while(!feof(in)){
fscanf(in,"%s %s %s\n",ind[n].filename,ind[n].createtime,ind[n].lasttime);
n++;
}
indexnum=n;
fclose(in);
}
void PrintfFileIndex(){
int i;
for(i=0;i<indexnum;i++){
printf("%s %s %s\n",ind[i].filename,ind[i].createtime,ind[i].lasttime);
}
}
void WriteFileIndex(const char *filename,int flag){
FILE *in;
char lasttime[30],createtime[30],ch[20];
int i;
time_t timep;
struct tm *p;
time (&timep);
p=gmtime(&timep);
sprintf(ch,"%d-%d-%d/%d:%d:%d",1900+p->tm_year,1+p->tm_mon,p->tm_mday,8+p->tm_hour,p->tm_min,p->tm_sec);
ReadFileIndex();
if(flag==1){
char *name=(char*)malloc(strlen(filename)+INC);
for(i=0;i<indexnum;i++){
strcpy(name,ind[i].filename);
if(strcmp(name,filename)==0){
in=fopen("index.txt","r+");
if(!in){
printf("文件异常！\n");
return;
}
strcpy(ind[i].lasttime,ch);
fprintf(in,"%s %s %s",ind[i].filename,ind[i].createtime,ind[i].lasttime);
fclose(in);
}
}
in=fopen("index.txt","w");
if(!in){
printf("文件异常！\n");
return;
}
for(i=0;i<indexnum;i++){
fprintf(in,"%s %s %s\n",ind[i].filename,ind[i].createtime,ind[i].lasttime);
}
}else if(flag==0){
in=fopen("index.txt","a+");
if(!in){
printf("文件异常！\n");
return;
}
fprintf(in,"%s %s %s\n",filename,ch,ch);
}
fclose(in);
}
void CreateFile(){
char filename[filenameLength],extendedname[20];
int flag=0;
FILE *fp;
scanf("%s",filename);
fp=fopen(filename,"w");
if(!fp){
printf("文件创建异常！\n");
return;
}
fclose(fp);
printf("文件%s创建成功！\n",filename);
WriteFileIndex(filename,flag);
}
void DeleteFile(){
ReadFileIndex();
FILE *in;
int i,j;
char filename[filenameLength],extendedname[20];
scanf("%s",filename);
if(remove(filename)==0){
printf("文件%s删除成功！\n",filename);
char *name=(char*)malloc(strlen(filename)+INC);
for(i=0;i<indexnum;i++){
strcpy(name,ind[i].filename);
if(strcmp(name,filename)==0){
for(j=i;j<indexnum;j++){
ind[j]=ind[j+1];
}
break;
}
}
in=fopen("index.txt","w");
if(!in){
printf("文件异常！\n");
return;
}
for(i=0;i<indexnum-1;i++){
fprintf(in,"%s %s %s\n",ind[i].filename,ind[i].createtime,ind[i].lasttime);
}
indexnum=indexnum-1;
fclose(in);
}else{
printf("文件%s删除失败！\n",filename);
}
}
void ReadFile(){
char filename[filenameLength];
Buf a[num];
int n=0,i;
FILE *fp;
scanf("%s",filename);
fp=fopen(filename,"r");
if(!fp){
printf("文件异常！\n");
return;
}
while(!feof(fp)){
fscanf(fp,"%s\n",a[n].buf);
n++;
}
filenum=n;
for(i=0;i<filenum;i++){
printf("%s\n",a[i].buf);
}
fclose(fp);
}
void WriteFile(){
char filename[filenameLength];
Buf a[num];
int i,flag=1;
FILE *fp;
scanf("%s",filename);
scanf("%d",&filenum);
fp=fopen(filename,"r+");
if(!fp){
printf("文件异常！\n");
return;
}
for(i=0;i<filenum;i++){
scanf("%s",a[i].buf);
fprintf(fp,"%s\n",a[i].buf);
}
fclose(fp);
WriteFileIndex(filename,flag);
}
void ReadFile1(){
char filename[filenameLength],buf[100];
int n=0,ch,i;
FILE *fp;
scanf("%s",filename);
fp=fopen(filename,"r");
if(!fp){
printf("文件异常！\n");
return;
}
fread(buf,1,bufLength+1,fp);
printf("%s\n",buf);
fclose(fp);
}
void WriteFile1(){
char filename[filenameLength],buf[100];
int i,flag=1;
FILE *fp;
scanf("%s",filename);
fp=fopen(filename,"r+");
if(!fp){
printf("文件异常！\n");
return;
}
scanf("%s",buf);
fwrite(buf,1,strlen(buf)+1,fp);
bufLength=strlen(buf);
fclose(fp);
WriteFileIndex(filename,flag);
}
void CopyFile(){
ReadFileIndex();
int flag=0,i,j;
char copyname[filenameLength],pastename[filenameLength];
scanf("%s",copyname);
scanf("%s",pastename);
FILE *fpcopy; // 指向要复制的文件
FILE *fppaste; // 指向复制后的文件
FILE *in;
int bufferLen=1024*4; // 缓冲区长度
char *buffer=(char*)malloc(bufferLen); // 开辟缓存
int readCount; // 实际读取的字节数
if((fpcopy=fopen(copyname,"rb"))==NULL||(fppaste=fopen(pastename,"wb"))==NULL){
printf("复制文件异常！\n");
return;
}
// 不断从fileRead读取内容，放在缓冲区，再将缓冲区的内容写入fileWrite
while((readCount=fread(buffer,1,bufferLen,fpcopy))>0){
fwrite(buffer,readCount,1,fppaste);
}
free(buffer);
fclose(fpcopy);
fclose(fppaste);
WriteFileIndex(pastename,flag);
return;
}
void CutFile(){
ReadFileIndex();
int flag=0,i,j;
char copyname[filenameLength],pastename[filenameLength];
scanf("%s",copyname);
scanf("%s",pastename);
FILE *fpcopy; // 指向要复制的文件
FILE *fppaste; // 指向复制后的文件
FILE *in;
int bufferLen=1024*4; // 缓冲区长度
char *buffer=(char*)malloc(bufferLen); // 开辟缓存
int readCount; // 实际读取的字节数
if((fpcopy=fopen(copyname,"rb"))==NULL||(fppaste=fopen(pastename,"wb"))==NULL){
printf("复制文件异常！\n");
return;
}
// 不断从fileRead读取内容，放在缓冲区，再将缓冲区的内容写入fileWrite
while((readCount=fread(buffer,1,bufferLen,fpcopy))>0){
fwrite(buffer,readCount,1,fppaste);
}
free(buffer);
fclose(fpcopy);
fclose(fppaste);
if(remove(copyname)==0){
printf("文件%s删除成功！\n",copyname);
char *name=(char*)malloc(strlen(copyname)+INC);
for(i=0;i<indexnum;i++){
strcpy(name,ind[i].filename);
if(strcmp(name,copyname)==0){
for(j=i;j<indexnum;j++){
ind[j]=ind[j+1];
}
break;
}
}
in=fopen("index.txt","w");
if(!in){
printf("文件异常！\n");
return;
}
for(i=0;i<indexnum-1;i++){
fprintf(in,"%s %s %s\n",ind[i].filename,ind[i].createtime,ind[i].lasttime);
}
indexnum=indexnum-1;
fclose(in);
}else{
printf("文件%s删除失败！\n",copyname);
}
WriteFileIndex(pastename,flag);
return;
}
void Help(){
printf("指令: \n\
ll --- 显示文件目录\n\
crf --- 创建文件\n\
del --- 删除文件\n\
read --- 读文件\n\
write --- 写文件\n\
reads --- 多条读文件#测试#\n\
writes --- 多条写文件#测试#\n\
copy --- 复制文件\n\
cut --- 剪切文件\n\
help --- 帮助\n\
helpall--- 所有详细帮助\n\
man --- 指令帮助\n\
exitf --- 退出\n\
详细指令请输入helpall\n");
}
void HelpAll(){
printf("指令: \n\
=====================\n\
ll --- 显示文件目录\n\
=====================\n\
crf --- 创建文件\n\
使用方法：crf + 文件名\n\
=====================\n\
del --- 删除文件\n\
使用方法：del + 文件名\n\
=====================\n\
read --- 读文件\n\
使用方法：read + 文件名\n\
=====================\n\
write --- 写文件\n\
使用方法：write + 文件名\n\
=====================\n\
reads --- 多条读文件#测试#\n\
使用方法：reads + 文件名\n\
=====================\n\
writes --- 多条写文件#测试#\n\
使用方法：writes + 文件名 + 条数\n\
=====================\n\
copy --- 复制文件\n\
使用方法：copy + 新文件名 + 旧文件名\n\
=====================\n\
cut --- 剪切文件\n\
使用方法：cut + 新文件名 + 旧文件名\n\
=====================\n\
help --- 帮助\n\
=====================\n\
helpall--- 所有详细帮助\n\
=====================\n\
man --- 指令帮助\n\
使用方法：man + 指令\n\
=====================\n\
exitf --- 退出\n\
=====================\n");
}
void Man(){
char name[filenameLength];
scanf("%s",name);
switch(Analyse(name)){
case 0:
printf("\n\
=====================\n\
ll --- 显示文件目录\n\
使用方法：直接输入\n\
=====================\n");
break;
case 1:
printf("\n\
=====================\n\
crf --- 创建文件\n\
使用方法：crf + 文件名\n\
=====================\n");
break;
case 2:
printf("\n\
=====================\n\
del --- 删除文件\n\
使用方法：del + 文件名\n\
=====================\n");
break;
case 3:
printf("\n\
=====================\n\
read --- 读文件\n\
使用方法：read + 文件名\n\
=====================\n");
break;
case 4:
printf("\n\
=====================\n\
write --- 写文件\n\
使用方法：write + 文件名\n\
=====================\n");
break;
case 5:
printf("\n\
=====================\n\
reads --- 多条读文件#测试#\n\
使用方法：reads + 文件名\n\
=====================\n");
break;
case 6:
printf("\n\
=====================\n\
writes --- 多条写文件#测试#\n\
使用方法：writes + 文件名 + 条数\n\
=====================\n");
break;
case 7:
printf("\n\
=====================\n\
copy --- 复制文件\n\
使用方法：copy + 新文件名 + 旧文件名\n\
=====================\n");
break;
case 8:
printf("\n\
=====================\n\
cut --- 剪切文件\n\
使用方法：cut + 新文件名 + 旧文件名\n\
=====================\n");
break;
case 9:
printf("\n\
=====================\n\
help --- 帮助\n\
=====================\n");
break;
case 10:
printf("\n\
=====================\n\
helpall --- 所有详细帮助\n\
=====================\n");
break;
case 11:
printf("\n\
=====================\n\
man --- 指令帮助\n\
使用方法：man + 指令\n\
=====================\n");
break;
case 12:
printf("\n\
=====================\n\
exitf --- 退出\n\
=====================\n");
break;
}
return;
}
int Analyse(char *str){
int i;
char temp[20];
char *pchar;
char *syscmd[]={"ll","crf","del","read","write","reads","writes","copy","cut","help","helpall","man","exitf"};
argc=0;
for(i=0,pchar=str;*pchar!='\0';pchar++){
if(*pchar!=' '){
while(*pchar!=' '&&(*pchar!='\0')){ //依次读入输进来的数
temp[i++] = *pchar++;
}
argv[argc]=(char*)malloc(i+1);
strncpy(argv[argc],temp,i); //把temp所指向的字符串中以temp地址开始的前i个字节复制到argv[argc]所指的数组中，并返回被复制后的argv[argc]。
argv[argc][i] ='\0';
argc++;
i=0;
if(*pchar=='\0'){
break;
}
}
}
if(argc!=0){
for(i=0;(i<13)&&strcmp(argv[0],syscmd[i]);i++);
return i;
}
else{
return 13;
}
return 0;
}
int main(){
char cmd[20];
while(1){
printf("root@localhost:#");
scanf("%s",cmd);
ReadFileIndex();
switch(Analyse(cmd)){
case 0:
PrintfFileIndex();
break;
case 1:
CreateFile();
break;
case 2:
DeleteFile();
break;
case 3:
ReadFile1();
break;
case 4:
WriteFile1();
break;
case 5:
ReadFile();
break;
case 6:
WriteFile();
break;
case 7:
CopyFile();
break;
case 8:
CutFile();
break;
case 9:
Help();
break;
case 10:
HelpAll();
break;
case 11:
Man();
break;
case 12:
exit(0);
}
}
return 0;
}
测试
创建文件
删除文件
读写文件
复制文件
剪切文件
退出
扫一扫
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