#include "stdio.h"

#include <stdlib.h>

//#include <conio.h>

#include <string.h>

#include"unistd.h" 

int physic[];    //文件地址缓冲区

int style=;     //文件的类型

char cur_dir[]="root";  //当前目录   

struct command

{

    char com[];

}cmd[]; 

struct block

{

    int n;      //空闲的盘快的个数

    int free[];    //存放空闲盘快的地址

    int a;      //模拟盘快是否被占用

}memory[]; 

struct block_super

{

    int n;      //空闲的盘快的个数

    int free[];    //存放进入栈中的空闲块

    int stack[];    //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_address[];  //i结点 文件的物理地址

} i_node[]; 

struct dir      //目录项信息

{

    char file_name[];   //文件名

    int  i_num;     //文件的结点号

    char dir_name[];   //文件所在的目录

} root[]; 

void format()     //格式化

{

    int i,j,k;

    super_block.n=;

    for(i=;i<;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]=+i;  //存放下一组的盘块

    } 

    for(i=;i<;i++)     //i结点信息初始化

    {

        for(j=;j<;j++)

        {

            i_node[i].file_address[j]=-;//文件地址

        }

        i_node[i].file_length=-;  //文件长度

        i_node[i].file_style=-;  //文件类型

    } 

    for(i=;i<;i++)     //根目录区信息初始化

    {

        strcpy(root[i].file_name,"");

        root[i].i_num=-;

        strcpy(root[i].dir_name,"");

    }

    for(i=;i<;i++)     //存储空间初始化

    {

        memory[i].n=;      //必须有这个

        memory[i].a=;

        for(j=;j<;j++)

        {

            memory[i].free[j]=-;

        }

    }

    for(i=;i<;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+)%==)

        {

            k=i+;

            for(j=;j<;j++)

            {

                if(k<)

                {

                    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]=-;

                }

            }

            memory[i].a=;    //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=;j<;j++)

        {

            memory[i].free[j]=-;

        }

        memory[i].n=;

    }

    printf("已经初始化完毕\n");

    printf("进入linux文件系统模拟............\n");

} 

void write_file(FILE *fp)    //将信息读入系统文件中

{

    int i;

    fp=fopen("system","wb");

    for(i=;i<;i++)

    {

        fwrite(&memory[i],sizeof(struct block),,fp);

    }

    fwrite(&super_block,sizeof(struct block_super),,fp); 

    for(i=;i<;i++)

    {

        fwrite(&i_node[i],sizeof(struct node),,fp);

    }

    for(i=;i<;i++)

    {

        fwrite(&root[i],sizeof(struct dir),,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=;i<;i++)

    {

        fread(&memory[i],sizeof(struct block),,fp);

    } 

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

    for(i=;i<;i++)

    {

        fread(&i_node[i],sizeof(struct node),,fp);

    } 

    for(i=;i<;i++)

    {

        fread(&root[i],sizeof(struct dir),,fp);

    }

    fclose(fp);

} 

void callback(int length)    //回收磁盘空间

{

    int i,j,k,m,q=;

    for(i=length-;i>=;i--)

    {

        k=physic[i];     //需要提供要回收的文件的地址

        m=-super_block.n;    //回收到栈中的哪个位置

        if(super_block.n==)   //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=;j<;j++)

            {

                memory[k].free[j]=super_block.free[j];

            }

            super_block.n=;

            memory[k].n=;

        }

        memory[k].a=;

        if(m==-)

        {

            m=;      //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

        }

        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=;i<length;i++)

    {

        k=-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[];   //栈中的最后一个盘块指向的地址

        if(m==-||memory[p].a==)  //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==)

        {

            memory[m].a=;    //将最后一个盘块分配掉

            physic[i]=m;

            super_block.n=;

            for(j=;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=;

        super_block.n--;

    }

} 

void create_file(char filename[],int length) //创建文件

{

    int i,j;

    for(i=;i<;i++)

    {

        if(strcmp(filename,root[i].file_name)==)

        {

            printf("文件已经存在，不允许建立重名的文件\n");

            return;

        }

    }

    for(i=;i<;i++)

    {

        if(root[i].i_num==-)

        {

            root[i].i_num=i;

            strcpy(root[i].file_name,filename);

            strcpy(root[i].dir_name,cur_dir);  //把当前目录名 给新建立的文件

            i_node[i].file_style=style;

            i_node[i].file_length=length;

            allot(length);

            for(j=;j<length;j++)

            {

                i_node[i].file_address[j]=physic[j];

            }

            break;

        }

    }

} 

void create_dir(char filename[])    //创建目录

{

    style=;         //0代表文件类型是目录文件

    create_file(filename,);

    style=;         //用完恢复初值，因为全局变量，否则

}

void del_file(char filename[])     //删除文件

{

    int i,j,k;

    for(i=;i<;i++)

    { 

        if(strcmp(filename,root[i].file_name)==)

        {

            k=root[i].i_num;

            for(j=;j<i_node[k].file_length;j++)

            {

                physic[j]=i_node[k].file_address[j];

            }

            callback(i_node[k].file_length); //调用 回收函数

            for(j=;j<;j++)     //删除文件后要将文件属性和目录项的各个值恢复初值

            {

                i_node[k].file_address[j]=-; //地址恢复初值

            }

            strcpy(root[i].file_name,"");  //文件名恢复初值

            root[i].i_num=-;     //目录项的I结点信息恢复初值

            strcpy(root[i].dir_name,"");  //目录项的文件目录信息恢复初值

            i_node[k].file_length=-;   //文件长度恢复

            i_node[k].file_style=-;   //文件类型恢复初值

            break;

        }

    }

    if(i==)

    {

        printf("不存在这个文件\n");

    }

} 

void del_dir(char filename[])     //删除目录   需要判断目录下时候为空,不为空就不删除

{

    int i,j,k;

    for(i=;i<;i++)       //还要加条件判断要删除的目录是不是当前目录

    {

        k=root[i].i_num;      //找到目录名字

        if( strcmp(root[i].file_name,filename)== && strcmp(cur_dir,filename)!= && (i_node[k].file_style)== )

        { 

            for(j=;j<;j++)

            {

                if(strcmp(filename,root[j].dir_name)==)

                {

                    printf("目录不为空不能直接删除\n");

                    break;

                }

            }

            if(j==)

            {

                del_file(filename);

                break;

            } 

            break;

        }

    }

    if(i==)

    {

        printf("这个不是目录文件 或者不存在这个目录,或者你要删除的是当前目录\n");

    }  

}

void display_curdir()         //显示当前目录下的文件列表

{

    int i,k;

    printf("\t\t文件名字  文件类型  文件长度  所属目录\n");

    for(i=;i<;i++)

    {

        if(strcmp(cur_dir,root[i].dir_name)==)   //查询文件中 所在目录信息和当前目录信息相同的数据

        {

            k=root[i].i_num;

            printf("\t\t  %s\t",root[i].file_name);  //文件名

            printf("\t%d\t",i_node[k].file_style);  //文件的类型

            printf("%d\t",i_node[k].file_length);  //文件的长度

            printf("%s\n",root[i].dir_name);   //文件所在的目录

        }

    }

} 

void display_dir(char filename[])     //进入指定的目录

{

    int i,k;

    for(i=;i<;i++)

    {

        k=root[i].i_num;       //判断文件类型是不是目录类型

        if((strcmp(filename,root[i].file_name)==) && (i_node[k].file_style==))

        {

            strcpy(cur_dir,filename);    //将要进入的指定目录设置为当前目录  赋值不要反了strcpy(目的，源)

            break;

        }

    }

    if(i==)

    {

        printf("没有这个目录\n");

    }

}

void open_file(char filename[])        //打开文件

{

    int i,j,k;

    printf("\t\t文件名字  文件类型  文件长度  所属目录\n");

    for(i=;i<;i++)

    {

        k=root[i].i_num;

        if(strcmp(filename,root[i].file_name)== && (i_node[k].file_style==))

        {

            printf("\t\t  %s\t",root[i].file_name);   //文件名

            printf("\t%d\t",i_node[k].file_style);   //文件的类型

            printf("%d\t",i_node[k].file_length);   //文件的长度

            printf("%s\n",root[i].dir_name);    //文件所在的目录

            printf("\t\t文件占用的物理地址\n");

            for(j=;j<i_node[k].file_length;j++)   //显示物理地址

            {

                printf("%d  ",i_node[k].file_address[j]); //文件具体占用的盘块号

            }

            printf("\n");

            break;

        }

    }

    if(i==)

    {

        printf("没有这个文件 或者这个文件不是正规文件\n");

    }

} 

void back_dir()         //返回上一级目录

{

    int  i,k;

    for(i=;i<;i++)       //查询和当前目录名相同的目录文件名

    {

        k=root[i].i_num;

        if(strcmp(cur_dir,root[i].file_name)== && (i_node[k].file_style==))

        {

            strcpy(cur_dir,root[i].dir_name); //将查询到的目录文件名  所在的目录赋值给当前目录

        }

    }

}

void display_sys()        //显示系统信息（磁盘使用情况）

{

    int i,m,k=;

    for(i=;i<;i++)

    {

        if(memory[i].a==)

            k++;

    }

    m=-k;

    printf("空闲的盘块数是：\t");

    printf("%d\n",k);

    printf("使用的盘块数是：\t");

    printf("%d\n",m);

} 

void help()          //显示帮助信息

{

    printf("注意：创建的文件长度 < 100\n\n"); //说明文件

    printf("0.初始化-------------------------format\n");

    printf("1.查看当前目录文件列表-----------dir\n");

    printf("2.创建文件---------------------create-----(create  + 空格 + 文件名 + 文件长度)  \n");

    printf("3.打开文件-----------------------cat-----(cat + 空格 + 文件名)  \n");

    printf("4.删除文件-----------------------del-----(del + 空格 + 文件名) \n");

    printf("5.创建目录-----------------------md------(md  + 空格 + 目录名)  \n");

    printf("6.删除目录-----------------------deldir--(del + 空格 + 目录名)\n");

    printf("7.进入当前目录下的指定目录-------cd--------(cd + 空格 + 目录名)\n");

    printf("8.返回上一级目录-----------------cd..  \n");

    printf("9.查看系统信息-------------------ls    \n");

    printf("10.显示帮助命令-----------------help  \n");

    printf("11.退出文件模拟------------------exit  \n");

}

void main()          //主函数

{

    char tmp[],com[],tmp1[],k;

    struct command tmp2[];

    int i, j=,p,len=;

    FILE *fp;

    help();

    strcpy(cmd[].com,"format");    //将各个命令存进命令表

    strcpy(cmd[].com,"dir");

    strcpy(cmd[].com,"cat");

    strcpy(cmd[].com,"ls");

    strcpy(cmd[].com,"md"); 

strcpy(cmd[].com,"create");

    strcpy(cmd[].com,"del");

    strcpy(cmd[].com,"deldir");

    strcpy(cmd[].com,"cd");

    strcpy(cmd[].com,"cd..");

    strcpy(cmd[].com,"help");

    strcpy(cmd[].com,"exit");

    if((fp=fopen("system","rb"))==NULL)   //判断系统文件是否存在

    {

        printf("can not open file\n");

        printf("format the disk  Y / N \n");

        scanf("%c",&k);

        if(k=='y')

            format();

    }

    else

    {

        read_file(fp);       //读取系统文件的内容

    } 

    while()

    {

        j=;         //必须重新给恢复0否则出错

        strcpy(tmp,cur_dir);

        while(strcmp(tmp,"root")!=)

        {

            for(i=;i<;i++)

            {

                p=root[i].i_num;

                if(strcmp(tmp,root[i].file_name)== && (i_node[p].file_style==))

                {

                    strcpy(tmp2[j].com,tmp);

                    j++;

                    strcpy(tmp,root[i].dir_name);

                }

            }

        } 

        strcpy(tmp2[j].com,tmp);

        for(i=j;i>=;i--)

        {

            printf("%s/",tmp2[i].com);

        } 

        scanf("%s",com);       //输入命令并且查找命令的相关操作

        for(i=;i<;i++)

        {

            if(strcmp(com,cmd[i].com)==)

            {

                p=i;

                break;

            }

        }

        if(i==)         //如果没有这个语句以后输入的命令都和第一次输入的效果一样

        {

            p=; //随便的一个值

        }

        switch(p)

        {

        case : format();       //初始化

            break;

        case : display_curdir();     //查看当前目录下的文件列表

            break;

        case : scanf("%s",tmp);     //查看文件

            open_file(tmp);

            break;

        case : display_sys();      //查看系统信息

            break;

        case :scanf("%s",tmp);      //创建目录

            create_dir(tmp);

            break;

        case : scanf("%s",tmp);     //创建文件

            scanf("%d",&len);

            create_file(tmp,len);

            break;

        case : scanf("%s",tmp);     //删除文件

            for(i=;i<;i++)     //判断文件是不是正规文件

            {

                j=root[i].i_num;

                if(strcmp(tmp,root[i].file_name)== && (i_node[j].file_style)==)

                {

                    del_file(tmp);

                    break;

                }

            }

            if(i==)

            {

                printf("这个不是正规文件文件\n");

            }

            break;

        case :

            scanf("%s",tmp);     //删除目录

            del_dir(tmp);

            break;

        case : scanf("%s",tmp1);     //进入当前目录下的指定目录   相当于进入目录  cd  +  目录名

            display_dir(tmp1);

            break;

        case : back_dir();       //返回上一级目录

            break;

        case :help();

            break;

        case :write_file(fp);      //将磁盘利用信息写进系统文件，退出

            return;

        default:printf("没有这个命令\n");

            break;

        }

    }

}