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#include"main.h"
int fs::init_fs(){
//读取超级快到内存d
fseek(Disk,SuperBeg,SEEK_SET);
fread(&super_blk,sizeof(SuperBlk),1,Disk);
inode_num=0;//当前目录,即根目录的inode值为0
if(!myopendir(inode_num)){
printf("Can't open root directory\n");
return 0;
}
return 1;
}
int fs::close_fs(){
fseek(Disk,SuperBeg,0);
fwrite(&super_blk,sizeof(SuperBlk),1,Disk);//写回到模拟磁盘
myclosedir(inode_num);
return 1;
}
//格式化超级块(低级格式化)
int fs::format_fs(){
/*格式化inode_map,保留根目录*/
memset(super_blk.inode_map,0,sizeof(super_blk.inode_map));
super_blk.inode_map[0]=1;
super_blk.inode_used=1;
/*格式化blk_map,第一个磁盘块给根目录*/
memset(super_blk.blk_map,0,sizeof(super_blk.blk_map));
super_blk.blk_map[0]=1;
super_blk.blk_used=1;
inode_num=0;//起始目录为根目录
/*读取根目录文件*/
fseek(Disk,InodeBeg,SEEK_SET);
fread(&curr_inode,sizeof(Inode),1,Disk);
curr_inode.file_size=2*sizeof(Dir);
curr_inode.blk_used[0]=0;
curr_inode.blk_num=1;
curr_inode.file_type=Directory;
//根目录信息写回
fseek(Disk,InodeBeg,0);
fwrite(&curr_inode,sizeof(Inode),1,Disk);
dir_num=2;
strcpy(dir_table[0].name,".");
strcpy(dir_table[1].name,"..");//根节点的父目录也是其本身
dir_table[0].inode_num=dir_table[1].inode_num=0;
strcpy(path,"@david:root");
return 1;
}
/***************************磁盘块操作************************************/
int fs::get_blk(){//申请未使用的磁盘块
int i;
super_blk.blk_used++;
for(int i=0;i<BlkNum;i++){
if(super_blk.blk_map[i]<1){
super_blk.blk_map[i]=1;
return i;
}
}
return -1;//磁盘块用完返回-1
}
/***************************磁盘块操作************************************/
/***************************inode操作************************************/
int fs::init_fileinode(int inode){
Inode tmp;
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*inode,0);
fread(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
tmp.blk_num=0;
tmp.file_type=File;
tmp.file_size=0;
//写回Inode
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*inode,0);
fwrite(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
return 1;
}
int fs::init_dirinode(int ichild,int ifather){
Inode tmp;
Dir dir[2];
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*ichild,0);
fread(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
int blk_pos=get_blk();
tmp.blk_num=1;
tmp.blk_used[0]=blk_pos;
tmp.file_size=2*sizeof(Dir);
tmp.file_type=Directory;
//写回Inode
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*ichild,0);
fwrite(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
strcpy(dir[0].name,".");
dir[0].inode_num=ichild;
strcpy(dir[1].name,"..");
dir[1].inode_num=ifather;
//写回磁盘
fseek(Disk,BlockBeg+BlkSize*blk_pos,0);
fwrite(dir,sizeof(Dir),2,Disk);
return 1;
}
int fs::myapplyinode(){//申请inode节点
int i;
if(super_blk.inode_used>=InodeNum){
printf("inode used up\n");
return -1;
}
super_blk.inode_used++;
for(int i=0;i<InodeNum;i++){
if(super_blk.inode_map[i]<1){//找到一个未用的inode
super_blk.inode_map[i]=1;
return i;
}
}
}
int fs::myfreeinode(int inode){
Inode tmp;
int i;
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*inode,0);
fread(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
//释放磁盘块
for(int i=0;i<tmp.blk_num;i++){
super_blk.blk_used--;
super_blk.blk_map[tmp.blk_used[i]];
}
super_blk.inode_map[inode]=0;
super_blk.inode_used--;
return 1;
}
int fs::checkFilename(char *name){//检查目录文件是否重复 返回当前目录文件inode
for(int i=0;i<dir_num;i++){
if(strcmp(name,dir_table[i].name)==0){
return dir_table[i].inode_num;
}
}
return -1;
}
int fs::checkType(char *name){
Inode tmp;
int inode;
for(int i=0;i<dir_num;i++){
if(strcmp(name,dir_table[i].name)==0){
inode=dir_table[i].inode_num;
fseek(Disk,InodeBeg+inode*sizeof(Inode),0);
fread(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
return tmp.file_type;
}
}
return -1;
}
int fs::mycreatefile(int inode,char *name,int type){
int new_inode;
int blk_need=0;//本目录需要增加磁盘块则blk_need=1;
int t;
//目录项超过最大限制
if(dir_num>MaxDirNum){
printf("mkdir fail\n");
return 0;
}
if(checkFilename(name)!=-1){
printf("create error: file exist\n");
return 0;
}
//需新增磁盘
if(dir_num/DirPerBlk<(dir_num+1)/DirPerBlk){
blk_need=1;
}
//磁盘块用完
if(super_blk.blk_used+blk_need>BlkNum){
printf("block has used up\n");
return -1;
}
if(blk_need==1){//需要增加磁盘块
t=curr_inode.blk_num++;
curr_inode.blk_used[t]=get_blk();
}
new_inode=myapplyinode();
//inode 使用完
if(new_inode==-1){
printf("inode has used up\n");
return -1;
}
if(type==Directory){
init_dirinode(new_inode,inode);
}else if(type==File){
init_fileinode(new_inode);
}
//写入信息到当前目录(内存中)
strcpy(dir_table[dir_num].name,name);
dir_table[dir_num++].inode_num=new_inode;
}
int fs::myreadfile(char *name){
int inode=checkFilename(name),file_blknum;
Inode tmp;
char buff[BlkSize];//内存用户缓冲区
FILE *fp=fopen(BUFF,"w+");//文件缓冲区 副本文件
//根据inode读出inode节点
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*inode,0);
fread(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
if(tmp.blk_num==0){//空文件关闭
fclose(fp);
return 1;
}
printf("read\n");
for(int i=0;i<tmp.blk_num-1;i++){
file_blknum=tmp.blk_used[i];
//读出文件包含的磁盘块到内存
fseek(Disk,BlockBeg+BlkSize*BlkNum,0);
fread(buff,1,BlkSize,Disk);
//写入文件缓冲区
fwrite(buff,1,BlkSize,fp);
//释放磁盘块
super_blk.blk_used--;
super_blk.blk_map[file_blknum]=0;
tmp.file_size-=BlkSize;
}
//读最后一个磁盘块(可能未满)
file_blknum=tmp.blk_used[tmp.blk_num-1];
fseek(Disk,BlockBeg+BlkSize*file_blknum,0);
fread(buff,1,tmp.file_size,Disk);
fwrite(buff,1,tmp.file_size,fp);
//释放最后应该磁盘块
super_blk.blk_used--;
super_blk.blk_map[file_blknum]=0;
//修改inode节点信息
tmp.file_size=0;
tmp.blk_num=0;
//将修改后的inode节点信息写回磁盘
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*inode,0);
fwrite(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
fclose(fp);
return 1;
}
int fs::mywritefile(char *name){
Inode tmp;
int inode=checkFilename(name),num,file_blknum;
char buff[BlkSize];
FILE *fp=fopen(BUFF,"w");
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*inode,0);
fread(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
while((num=fread(buff,1,BlkSize,fp))>0){//从副本文件读入buff,并写回磁盘
printf("num:%d\n",num);
if((file_blknum=get_blk())<0){
printf("blk error: block used up\n");
break;
}
//副本信息写回磁盘
fseek(Disk,BlockBeg+BlkSize*file_blknum,0);
fwrite(buff,1,num,Disk);
//更新inode节点状态
tmp.blk_used[tmp.blk_num]=file_blknum;
tmp.blk_num++;
tmp.file_size+=num;
}
//inode节点写回磁盘
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*inode,0);
fread(&tmp,1,sizeof(Inode),Disk);
fclose(fp);
return 1;
}
int fs::mydelfile(int inode,char *name,int deepth){//递归删除
Inode tmp;
if(!strcmp(name,".")||!strcmp(name,"..")){
printf("can't del \"..\" and \".\"\n");
return 0;
}
int ichild=checkFilename(name);//待删除文件的inode 是inode下的子目录
if(ichild==-1){
printf("rmdir %s failed :no such file or directory\n",name);
}
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*ichild,0);
fread(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
if(tmp.file_type=File){//是文件则释放
myfreeinode(inode);
if(deepth==0){//到最上层目录 整理目录
adjustdir(name);
}
return 1;
}else{//是目录则进入下一层
myenterdir(inode,name);
}
for(int i=2;i<dir_num;++i){//递归删除该层目录内容
mydelfile(ichild,dir_table[i].name,deepth+1);
}
myenterdir(ichild,"..");//返回上层
myfreeinode(ichild);
if(deepth==0){
if(dir_num/DirPerBlk<(dir_num-1)/DirPerBlk){//需要释放inode中占用的最后一个磁盘块
curr_inode.blk_num--;
int k=curr_inode.blk_used[curr_inode.blk_num];
super_blk.blk_used--;
super_blk.blk_map[k]=0;
}
adjustdir(name);
}
}
int fs::adjustdir(char *name){
int i;
for(i=0;i<dir_num;i++){
if(strcmp(name,dir_table[i].name)==0){
break;
}
}
for(i++;i<dir_num;i++){
dir_table[i-1]=dir_table[i];
}
dir_num--;
return 1;
}
int fs::myopendir(int inode){
int dircnt=0;
int left_dirnum;
int i;
//读出inode节点
fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode)*inode,0);
fread(&curr_inode,sizeof(Inode),1,Disk);
//读出磁盘块内容
for(i=0;i<curr_inode.blk_num-1;i++){
fseek(Disk,BlockBeg+BlkSize*curr_inode.blk_used[i],0);
fread(dir_table+dircnt,sizeof(Dir),DirPerBlk,Disk);
dircnt+=DirPerBlk;
}
left_dirnum=curr_inode.file_size/sizeof(Dir)-DirPerBlk*(curr_inode.blk_num-1);
fseek(Disk,BlockBeg+BlkSize*curr_inode.blk_used[i],0);
fread(dir_table+dircnt,sizeof(Dir),left_dirnum,Disk);
dircnt+=left_dirnum;
dir_num=dircnt;//更新当前目录目录项数
inode_num=inode;//更新当前目录对应的inode号
return 1;
}
int fs::myclosedir(int inode){
int dircnt=0;
int i;
//磁盘写回
for(i=0;i<curr_inode.blk_num-1;i++){
fseek(Disk,BlockBeg+BlkSize*curr_inode.blk_used[i],0);
fwrite(dir_table+dircnt,sizeof(Dir),DirPerBlk,Disk);
dircnt+=DirPerBlk;
}
int left_dirnum=dir_num-dircnt;
fseek(Disk,BlockBeg+BlkSize*curr_inode.blk_used[i],0);
fwrite(dir_table+dircnt,sizeof(Dir),left_dirnum,Disk);
//inode写回
curr_inode.file_size=dir_num*sizeof(Dir);
fseek(Disk,InodeBeg+inode*sizeof(Inode),0);
fwrite(&curr_inode,sizeof(Inode),1,Disk);
return 1;
}
int fs::myshowdir(int inode)
{
int i,color=32;
for(i=0;i<dir_num;++i){
if(checkType(dir_table[i].name)==Directory){
/*目录显示绿色*/
printf("\033[1;%dm%s\t\033[0m", color,dir_table[i].name);
}
else{
printf("%s\t",dir_table[i].name);
}
if(!((i+1)%6)) printf("\n");//6个一行
}
printf("\n");
return 1;
}
int fs::myenterdir(int inode,char *name){
int ichild=checkFilename(name);
if(ichild==-1){
printf("cd:%s, No such file or Directory\n",name);
return -1;
}
myclosedir(inode);
myopendir(ichild);
return 1;
}
void fs::change_path(char *name){
int pos;
if(strcmp(name,".")==0){
return ;
}
else if(strcmp(name,"..")==0){//返回上层目录,要去掉最后一个'/'
pos=strlen(path)-1;
for(;pos>=0;pos--){
if(path[pos]!='/'){
path[pos]='\0';
}else{
path[pos]='\0';//去掉最后一个'/'
break;
}
}
}else{//否则在路径末尾添加子目录
strcat(path,"/");
strcat(path,name);
}
return ;
}
void fs::fdisk(){
printf("Partition\t%-10s\t%-10s\t%-10s\t%-10s\t%-10s\t\n","used","start","end","size","Id");
printf("superblk area\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t\n",super_blk.blk_used*4+super_blk.inode_used*4+2*4,SuperBeg,InodeBeg,InodeBeg-SuperBeg,0);
printf("Inode area\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t\n",sizeof(Inode)*super_blk.inode_used,InodeBeg,BlockBeg,BlockBeg-InodeBeg,1);
printf("Data area\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t%-10d\t\n",BlkSize*super_blk.blk_used,BlockBeg,100*1021*1024,100*1024*1024-BlockBeg,2);
}
//指令集合
char* command[]={"fmt","quit","mkdir","rmdir","cd","ls","mk","rm","vim","fdisk-l"};
int main(){
char comm[30],name[30];
char *arg[]={"vim",BUFF,NULL};
int i,quit=0,choice,status;
fs fs;
fs.Disk=fopen(DISK,"r+");
fs.init_fs();
while(1){
printf("\033[1;34m%s#\033[0m",fs.path);
scanf("%s",comm);
choice =-1;
for(i=0;i<CommanNum;i++){
if(strcmp(comm,command[i])==0){
choice=i;
break;
}
}
switch(choice){
/*格式化文件系统*/
case 0: fs.format_fs();//格式化文件系统
break;
case 1: quit=1;//退出
break;
case 2: scanf("%s",name);//创建子目录
fs.mycreatefile(fs.inode_num,name,Directory);
break;
case 3: scanf("%s",name);//删除子目录
if(fs.checkType(name)!=Directory)
printf("remove dir %s fail : not a dir\n",name);
else
fs.mydelfile(fs.inode_num,name,0);
break;
case 4: scanf("%s",name);//改变路径
if(fs.checkType(name)!=Directory)
printf("cd %s fail: Not a dir\n",name);
else
if(fs.myenterdir(fs.inode_num,name)){
fs.change_path(name);
}
case 5: fs.myshowdir(fs.inode_num);//显示当前目录内容
break;
case 6: scanf("%s",name);//创建文件
fs.mycreatefile(InodeNum,name,File);
break;
case 7: scanf("%s",name);//删除文件
if(fs.checkType(name)!=File)
printf("del %s error: Not a file\n",name);
else
fs.mydelfile(fs.inode_num,name,0);
break;
case 8: scanf("%s",name);//对文件进行编辑
if(fs.checkType(name)!=File){
printf("edit %s error: Not a file\n",name);
}else
fs.myreadfile(name);//将数据写到副本
if(fork()==0){//子进程编写文件
execvp("vim",arg);
}
wait(&status);//父进程等待子进程结束
fs.mywritefile(name);//副本信息写回磁盘
break;
case 9: fs.fdisk();//显示磁盘信息
break;
default:
printf("%s command not found\n",comm);//其他操作跳出当前循环
break;
}
if(quit) break;
}
// Inode tmp;
// tmp.blk_num=1;
// tmp.blk_used[0]=2;
// tmp.file_size=1024;
// fseek(Disk,InodeBeg,0);
// fwrite(&tmp,sizeof(Inode),1,Disk);
// Inode tmp2;
// fseek(Disk,InodeBeg+sizeof(Inode),0);
// fread(&tmp2,sizeof(Inode),1,Disk);
fs.close_fs();
fclose(fs.Disk);
return 0;
}