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MingOS.h
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#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <conio.h>
#include <windows.h>
//宏定义
#define BLOCK_SIZE 512 //块号大小为512B
#define INODE_SIZE 128 //inode节点大小为128B。注：sizeof(Inode)不能超过该值
#define MAX_NAME_SIZE 28 //最大名字长度，长度要小于这个大小
#define INODE_NUM 640 //inode节点数,最多64个文件
#define BLOCK_NUM 10240 //块号数，10240 * 512B = 5120KB
#define BLOCKS_PER_GROUP 64 //空闲块堆栈大小，一个空闲堆栈最多能存多少个磁盘块地址
#define MODE_DIR 01000 //目录标识
#define MODE_FILE 00000 //文件标识
#define OWNER_R 4<<6 //本用户读权限
#define OWNER_W 2<<6 //本用户写权限
#define OWNER_X 1<<6 //本用户执行权限
#define GROUP_R 4<<3 //组用户读权限
#define GROUP_W 2<<3 //组用户写权限
#define GROUP_X 1<<3 //组用户执行权限
#define OTHERS_R 4 //其它用户读权限
#define OTHERS_W 2 //其它用户写权限
#define OTHERS_X 1 //其它用户执行权限
#define FILE_DEF_PERMISSION 0664 //文件默认权限
#define DIR_DEF_PERMISSION 0755 //目录默认权限
#define FILESYSNAME "MingOS.sys" //虚拟磁盘文件名
//结构体声明
//超级块
struct SuperBlock{
unsigned short s_INODE_NUM; //inode节点数，最多 65535
unsigned int s_BLOCK_NUM; //磁盘块块数，最多 4294967294
unsigned short s_free_INODE_NUM; //空闲inode节点数
unsigned int s_free_BLOCK_NUM; //空闲磁盘块数
int s_free_addr; //空闲块堆栈指针
int s_free[BLOCKS_PER_GROUP]; //空闲块堆栈
unsigned short s_BLOCK_SIZE; //磁盘块大小
unsigned short s_INODE_SIZE; //inode大小
unsigned short s_SUPERBLOCK_SIZE; //超级块大小
unsigned short s_blocks_per_group; //每 blockgroup 的block数量
//磁盘分布
int s_Superblock_StartAddr;
int s_InodeBitmap_StartAddr;
int s_BlockBitmap_StartAddr;
int s_Inode_StartAddr;
int s_Block_StartAddr;
};
//inode节点
struct Inode{
unsigned short i_ino; //inode标识（编号）
unsigned short i_mode; //存取权限。r--读取，w--写，x--执行
unsigned short i_cnt; //链接数。有多少文件名指向这个inode
//unsigned short i_uid; //文件所属用户id
//unsigned short i_gid; //文件所属用户组id
char i_uname[20]; //文件所属用户
char i_gname[20]; //文件所属用户组
unsigned int i_size; //文件大小，单位为字节（B）
time_t i_ctime; //inode上一次变动的时间
time_t i_mtime; //文件内容上一次变动的时间
time_t i_atime; //文件上一次打开的时间
int i_dirBlock[10]; //10个直接块。10*512B = 5120B = 5KB
int i_indirBlock_1; //一级间接块。512B/4 * 512B = 128 * 512B = 64KB
//unsigned int i_indirBlock_2; //二级间接块。(512B/4)*(512B/4) * 512B = 128*128*512B = 8192KB = 8MB
//unsigned int i_indirBlock_3; //三级间接块。(512B/4)*(512B/4)*(512B/4) * 512B = 128*128*128*512B = 1048576KB = 1024MB = 1G
//文件系统太小，暂且省略二级、三级间接块
};
//目录项
struct DirItem{ //32字节，一个磁盘块能存 512/32=16 个目录项
char itemName[MAX_NAME_SIZE]; //目录或者文件名
int inodeAddr; //目录项对应的inode节点地址
};
//全局变量声明
extern SuperBlock *superblock;
extern const int Inode_StartAddr;
extern const int Superblock_StartAddr; //超级块 偏移地址,占一个磁盘块
extern const int InodeBitmap_StartAddr; //inode位图 偏移地址，占两个磁盘块，最多监控 1024 个inode的状态
extern const int BlockBitmap_StartAddr; //block位图 偏移地址，占二十个磁盘块，最多监控 10240 个磁盘块（5120KB）的状态
extern const int Inode_StartAddr; //inode节点区 偏移地址，占 INODE_NUM/(BLOCK_SIZE/INODE_SIZE) 个磁盘块
extern const int Block_StartAddr; //block数据区 偏移地址 ，占 INODE_NUM 个磁盘块
extern const int File_Max_Size; //单个文件最大大小
extern const int Sum_Size; //虚拟磁盘文件大小
//全局变量声明
extern int Root_Dir_Addr; //根目录inode地址
extern int Cur_Dir_Addr; //当前目录
extern char Cur_Dir_Name[310]; //当前目录名
extern char Cur_Host_Name[110]; //当前主机名
extern char Cur_User_Name[110]; //当前登陆用户名
extern char Cur_Group_Name[110]; //当前登陆用户组名
extern char Cur_User_Dir_Name[310]; //当前登陆用户目录名
extern int nextUID; //下一个要分配的用户标识号
extern int nextGID; //下一个要分配的用户组标识号
extern bool isLogin; //是否有用户登陆
extern FILE* fw; //虚拟磁盘文件 写文件指针
extern FILE* fr; //虚拟磁盘文件 读文件指针
extern SuperBlock *superblock; //超级块指针
extern bool inode_bitmap[INODE_NUM]; //inode位图
extern bool block_bitmap[BLOCK_NUM]; //磁盘块位图
extern char buffer[10000000]; //10M，缓存整个虚拟磁盘文件
//函数声明
void Ready(); //登录系统前的准备工作,注册+安装
bool Format(); //格式化一个虚拟磁盘文件
bool Install(); //安装文件系统，将虚拟磁盘文件中的关键信息如超级块读入到内存
void printSuperBlock(); //打印超级块信息
void printInodeBitmap(); //打印inode使用情况
void printBlockBitmap(int num = superblock->s_BLOCK_NUM); //打印block使用情况
int balloc(); //磁盘块分配函数
bool bfree(); //磁盘块释放函数
int ialloc(); //分配i节点区函数
bool ifree(); //释放i结点区函数
bool mkdir(int parinoAddr,char name[]); //目录创建函数。参数：上一层目录文件inode地址 ,要创建的目录名
bool rmdir(int parinoAddr,char name[]); //目录删除函数
bool create(int parinoAddr,char name[],char buf[]); //创建文件函数
bool del(int parinoAddr,char name[]); //删除文件函数
void ls(int parinoaddr); //显示当前目录下的所有文件和文件夹
void cd(int parinoaddr,char name[]); //进入当前目录下的name目录
void gotoxy(HANDLE hOut, int x, int y); //移动光标到指定位置
void vi(int parinoaddr,char name[],char buf[]); //模拟一个简单vi，输入文本
void writefile(Inode fileInode,int fileInodeAddr,char buf[]); //将buf内容写回文件的磁盘块
void inUsername(char username[]); //输入用户名
void inPasswd(char passwd[]); //输入密码
bool login(); //登陆界面
bool check(char username[],char passwd[]); //核对用户名，密码
void gotoRoot(); //回到根目录
void logout(); //用户注销
bool useradd(char username[]); //用户注册
bool userdel(char username[]); //用户删除
void chmod(int parinoAddr,char name[],int pmode); //修改文件或目录权限
void touch(int parinoAddr,char name[],char buf[]); //touch命令创建文件，读入字符
void help(); //显示所有命令清单
void cmd(char str[]); //处理输入的命令