模拟unix文件系统.c

模拟unix文件系统

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


#define G_Read   8		//同组用户对文件的读操作权限
#define G_Write  4		//同组用户对文件的写权限
#define G_Delete 2		//同组用户对文件的删除权限
#define G_Execute 1		//对文件有执行的权限，即修改文件权限的权限

#define O_Read   128	//文件主对文件的读权限
#define O_Write  64		//文件主对文件的写权限
#define O_Delete 32		//文件主对文件的删除权限
#define O_Execute 16    //对文件有执行的权限，即修改文件权限的权限

//定义各个用户
#define User1  1
#define User2  2



int		currentuser ;//记录当前用户
int		address_buffer[100];    /* 文件地址缓冲区  */
int		style=1;     /* 文件的类型  */
char	cur_dir[10]="root";  /* 当前目录    */
char	buffer[100];
char	user[10]=" "  ;



struct command 
{ 
	char com[10];
	
}cmd[17]; 



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[512]; 



//定义存放文件的数据体
struct file_block
{
	char p[512] ;
}fileBlock[1536] ;



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];    /* 存放下一组空闲盘快的地址  */
}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_mode ;
	int file_userid ;
	int file_groupid ;
	int file_address[10];  /* i结点 文件的物理地址  */
} i_node[512]; 

struct active_node
{
	struct node file_node ;
	int    i_count ;
	int i_number ;
}ActiveNode[30] ;

struct user_file_table
{
	int location[15] ;
}UserFileTable[2];

struct system_file_table
{
	char filename[10] ;
	int  pointer ;
}SystemFileTable[30] ;


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  */
} root[512]; 


void InitUserFileTable()
{
	int i ;
	for( i=0;i<15;i++ )
	{
		UserFileTable[0].location[i]=-1 ;
		UserFileTable[1].location[i]=-1 ;
	}
}

void InitSystemFileTable()
{
	int i;
	for(i=0; i<30; i++)
	{
		strcpy(SystemFileTable[i].filename,"");
		SystemFileTable[i].pointer=-1 ;
	}
}

void InitActiveNode()
{
	int i;
	for(i=0;i<30;i++)
	{
		ActiveNode[i].i_count=0 ;
		ActiveNode[i].i_number=-1 ;
	}
}

void InsertAFileIntoSystemFileTable( char *filename, int i_number )
{
	int i, j, k ;
	int location=-1 , t;
	//检查是否当前用户打开文件表有该记录
	for( i=0; i<15; i++ )
	{
		j=UserFileTable[currentuser-1].location[i] ;
		k=SystemFileTable[j].pointer ;
		t=ActiveNode[k].i_number ;
		if( !strcmp(SystemFileTable[j].filename, filename) && i_number==t )
			return ;
		if( j==-1 )
			location=i ;
	}
	
	if( location==-1 )
	{
		printf("用户打开文件表已满!\n") ;
		return ;
	}

	//检查该当前用户打开表中没有该记录，但系统打开表中有
	for( i=0 ; i<30 ; i++ )
	{
		k=SystemFileTable[i].pointer ;
		t=ActiveNode[k].i_number ;
		if( !strcmp(SystemFileTable[j].filename, filename) && i_number==t )
		{
			UserFileTable[currentuser-1].location[location]=i ;
			ActiveNode[k].i_count+=1 ;
			return ;
		}
	}
	//在当前的用户打开文件表中和系统打开文件表中都没有该记录
	for( i=0; i<15; i++ )
	{
		if( UserFileTable[currentuser-1].location[i]==-1 )
			break ;
	}
	if( i==15 )
	{
		printf("用户文件表已经满了!\n") ;
		return ;
	}
	for( j=0; j<30; j++ )
	{
		if( strcmp(SystemFileTable[j].filename,"")==0 )
			break ;
	}
	if( j==30 )
	{
		printf("系统文件表已经满了!\n") ;
		return ;
	}

	for( k=0; k<30; k++ )
	{
		if( ActiveNode[k].i_count==0 )
		{
			break;
		}
	}
	if( k==30 )
	{
		printf("活动i结点已经用完!\n") ;
		return ;
	}
	UserFileTable[currentuser-1].location[i]=j ;
	strcpy(SystemFileTable[j].filename,filename);
	SystemFileTable[j].pointer=k ;
	ActiveNode[k].i_count+=1 ;
	ActiveNode[k].file_node=i_node[i_number] ;
	ActiveNode[k].i_number=i_number ;
}

int findAFileInFileTable( char *filename , int *active_node_location)
//在当前用户打开文件表中查找是否有该文件，
//若有，返回其i_number ;
//若没，返回-1
{
	int i, j, k ,t;
	//检查是否当前用户打开文件表有该记录
	for( i=0; i<15; i++ )
	{
		j=UserFileTable[currentuser-1].location[i] ;
		k=SystemFileTable[j].pointer ;
		t=ActiveNode[k].i_number ;
		if( !strcmp(SystemFileTable[j].filename, filename) )
		{
			*active_node_location=k ;
			return t;
		}
	}
	if( i==15 )
	{
		*active_node_location=-1 ;
		return -1 ;
	}

}

int isAOperationElgal( int i_number, char operation )
{
	int user_id=i_node[i_number].file_userid ;
	int group_id=i_node[i_number].file_groupid ;
	int mode=i_node[i_number].file_mode ;
	if( currentuser==(currentuser&user_id) )
		return 1 ;
	if( currentuser==(currentuser&group_id) )
	{
		if( operation=='R' && G_Read==(G_Read&mode) )
			return 1 ;
		if( operation=='W' && G_Write==(G_Write&mode) )
			return 1 ;
		if( operation=='D' && G_Delete==(G_Delete&mode) )
			return 1 ;
		if( operation=='E' && G_Execute==(G_Execute&mode) )
			return 1 ;
	}
	return 0 ;
}


void closeFile(char *filename)
{
	int active_node_location ;
	int i_number ;
	int i, j, k, t ;
	i_number=findAFileInFileTable( filename , &active_node_location) ;
	if( i_number==-1 )//如果文件打开表没有则返回
		return ;
	for( i=0; i<15; i++ )
	{
		j=UserFileTable[currentuser-1].location[i] ;
		k=SystemFileTable[j].pointer ;
		t=ActiveNode[k].i_number ;
		if( !strcmp(SystemFileTable[j].filename, filename)&& active_node_location==k )
		{
			ActiveNode[k].i_count-- ;
			if( ActiveNode[k].i_count==0 )
			{
				UserFileTable[currentuser-1].location[i]=-1 ;
				SystemFileTable[j].pointer=-1 ;
				strcpy(SystemFileTable[j].filename, "") ;
				ActiveNode[k].i_number=-1 ;
			}
			return t;
		}
	}
}

void changeFileMode( char *filename )
{
	char p[9] ;
	int i=0 ;
	int _mode=0 ;
	int i_number ;
	int j; 
	int active_node_location ;
	i_number=findAFileInFileTable( filename , &active_node_location) ;
	if( i_number!=-1 )
	{
		if( isAOperationElgal(i_number, 'E' )==1 )
		{
			printf("请输入0、1串（相应的位为一代表有相应的权限，0代表没有）\n") ;
		//	printf("文件主读、文件主写、文件主删除、文件主执行、同组用户读、同组用户写、同组用户删除、同组用户执行\n");
			scanf("%s",p) ;
			for( i=0;i<8;i++ )
			{
				if( p[i]=='1' )
				{
					if( i==0 )
						_mode=_mode|O_Read ;
					if( i==1 )
						_mode=_mode|O_Write ;
					if( i==2 )
						_mode=_mode|O_Delete ;
					if( i==3 )
						_mode=_mode|O_Execute ;
					if( i==4 )
						_mode=_mode|G_Read ;
					if( i==5 )
						_mode=_mode|G_Write ;
					if( i==6 )
						_mode=_mode|G_Delete ;
					if( i==7 )
						_mode=_mode|G_Execute ;
				}
			}
			i_node[i_number].file_mode=_mode ;
			flushall() ;
			return ;
		}
		else 
		{
			printf("权限不对，对不起!\n") ;
			return ;
		}
		
	}
	for(j=0;j<512;j++) 
	{ 
		if(strcmp(filename,root[j].file_name)==0) 
		{ 
			i_number=j; 
		}
	} 
	if( (currentuser!=i_node[i_number].file_userid) && (G_Execute==(G_Execute&i_node[i_number].file_mode))||
		currentuser==i_node[i_number].file_userid )
	{
		
		printf("请输入0、1串（相应的位为一代表有相应的权限，0代表没有）\n") ;
		//printf("文件主读、文件主写、文件主删除、文件主执行、同组用户读、同组用户写、同组用户删除、同组用户执行\n");
		scanf("%s",p ) ;
		for( ;i<8;i++ )
		{
			if( p[i]=='1' )
			{
				if( i==0 )
					_mode=_mode|O_Read ;
				if( i==1 )
					_mode=_mode|O_Write ;
				if( i==2 )
					_mode=_mode|O_Delete ;
				if( i==3 )
					_mode=_mode|O_Execute ;
				if( i==4 )
					_mode=_mode|G_Read ;
				if( i==5 )
					_mode=_mode|G_Write ;
				if( i==6 )
					_mode=_mode|G_Delete ;
				if( i==7 )
					_mode=_mode|G_Execute ;
			}
		}
		i_node[i_number].file_mode=_mode ;
		flushall() ;
		return ;
	}
	else
	{
		printf("对不起，你没有改权限!\n") ;
	}
}

int Login()
{
	char username[10];
	char password[8];
	int c;
	int i = 0;

	for (c = 0; c < 2; c++)
	{  
		printf("login name:");
		scanf("%s",username) ;
		strcpy(user,username);
		printf("password:");
		i=0;
	    while( (password[i]=getch())!='\r')
		{
			printf("*") ;
			i++;
		}
		password[i]='\0' ;
		printf("\n");
	

		if ((strcmp(username, "user1") == 0 && strcmp(password, "user1") == 0) ||
			(strcmp(username, "user2") == 0 && strcmp(password, "user2") == 0)  )

		{	printf("\n*****************登陆成功*******************************\n");
			printf("\n*****************如果是第一次操作，请输入help************\n");
			if( strcmp(username, "user1") == 0 )
				currentuser=User1 ;
			if( strcmp(username, "user2") == 0 )
				currentuser=User2 ;
			return 1;
			break;
		}
		else
		{
			printf("\n用户名或密码错误，请重新输入。\n");
		}
	}
	
	if (c >= 2)		//非法用户
	{
		printf("\n对不起，您不是该系统用户，按任意键退出系统。\n");
		return 0;
	}
	else
	{
		return 1;
	}
}

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<512;i++)     /* i结点信息初始化  */
	{ 
		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<512;i++)     /* 根目录区信息初始化  */
	{ 
		strcpy(root[i].file_name,""); 
		root[i].i_num=-1; 
		strcpy(root[i].dir_name,""); 
	} 
	for(i=0;i<512;i++)     /* 存储空间初始化    */
	{ 
		memory[i].n=0;      /* 必须有这个  */
		memory[i].a=0;       
		for(j=0;j<50;j++) 
		{ 
			memory[i].free[j]=-1; 
		} 
	} 
	for(i=0;i<512;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  */
	{         /* 存储空间初始化  */
   
		if((i+1)%50==0) 
		{ 
			k=i+1; 
			for(j=0;j<50;j++) 
			{ 
				if(k<513) 
				{ 
					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("---------------------------------进入UNIX文件模拟-----------------------\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<512;i++) 
	{ 
		fwrite(&memory[i],sizeof(struct block),1,fp); 
	} 
	fwrite(&super_block,sizeof(struct block_super),1,fp); 

	for(i=0;i<512;i++) 
	{ 
		fwrite(&i_node[i],sizeof(struct node),1,fp); 
	} 
	for(i=0;i<512;i++) 
	{ 
		fwrite(&root[i],sizeof(struct dir),1,fp); 
	} 
	fclose(fp); 
	system("cls");
	Login();
	return;
}

void su()
{
	char currentcontent[10]="root" ;
	char *p=(currentuser==User1)?"user2":"user1" ;
	currentuser=(currentuser==User1)?User2:User1 ;
	
	strcpy(cur_dir,currentcontent) ;
	strcpy(user,p) ;
	
}


void  writefile(char *filename)
{
	int i_number ;
	int i;
	int j;
	int address[10] ;
	int active_node_location ;
	i_number=findAFileInFileTable( filename , &active_node_location) ;
	if( i_number!=-1 )
	{
		if( isAOperationElgal(i_number, 'W' )==1 )
		{
			for( i=0 ; i<10; i++ )
				address[i]=i_node[i_number].file_address[i] ;
			printf("请输入内容：文件以D结束\n") ;
			i=0 ;
			j=0 ;
			flushall();
			while( (buffer[i++]=getchar())!='D' ) 
			{
				if( i==512 && j<10 )
				{
					buffer[i]='\0' ;
					strcpy( fileBlock[address[j]].p, buffer) ;
					i=0 ;
					j++ ;
					i_node[i_number].file_length+=512 ;