操作系统第四次实验报告：文件系统

• 朱笃信
• 201821121021
• 计算1811

1. 编写程序

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdlib.h>
#include<dirent.h>
#include<grp.h>
#include<pwd.h>
#include <time.h>
#define NAME_SIZE 20

struct fnode
{
    struct fnode *next;
    char name[NAME_SIZE];       //文件名
};

struct fnode* insert_list(struct fnode *temp , struct fnode *linklist)    //向文件中添加路径
{
    if(linklist == NULL)
    {
        linklist = temp ;
    }
    else
    {
        struct fnode *node ;
        node = linklist ;
        while(node->next != NULL)
        {
            node = node->next ;
        }
        node->next = temp ;
    }
    return linklist ;
}

void output(struct fnode *head)     //打印文件信息
{
	struct fnode *temp = head;
	struct passwd *pw;
	struct group *group;
	char type[7] = {'p' , 'c' , 'd' , 'b' , '-' , 'l' , 's'};      //文件类型
	char *perm[8] = {"---" , "--x" , "-w-" , "-wx" , "r--" , "r-x" , "rw-" , "rwx"};       //权限类型
	while(temp != NULL)
	{
		struct stat mystat;
		if(stat(temp->name,&mystat) == -1)
		{
			perror("stat");
			exit(EXIT_FAILURE);
		}
		printf("%4d ",mystat.st_mode);
        int index=((mystat.st_mode >> 12) & 0xF) / 2;    //查询文件类型
		printf("%c",type[index]);
		printf("%s",perm[mystat.st_mode >> 6 & 07]);       //本人权限
		printf("%s",perm[mystat.st_mode >> 3 & 07]);       //组员权限
		printf("%s ",perm[mystat.st_mode >> 0 & 07]);      //他人权限
		printf("%4ld ",mystat.st_nlink);          //硬连接个数
        pw=getpwuid(mystat.st_uid);             //通过uid获取passwd数据
		printf("%10s ",pw->pw_name);
		group=getgrgid(mystat.st_gid);           //通过gid获取组数据
		printf("%10s ",group->gr_name);
		printf("%8ld ",mystat.st_size);        //文件大小
		char buf[30];
		memset(buf,'\0',30) ;
		ctime_r(&mystat.st_mtime,buf);        //上一次被修改的时间
		buf[16] ='\0';
        printf("%s ", buf);
        printf(" %s\n",temp->name);         //文件相对路径
        temp = temp->next ;
	}
}

int main()
{
	char path[]={"./"};
    struct fnode *linklist = NULL;     //初始化链表
    struct stat stat_info;
    DIR *dirp = NULL;
    struct dirent *entp = NULL;

    if(stat(path, &stat_info) == -1)    //获取文件属性
    {
        perror("stat");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    dirp = opendir(path); //打开当前路径
    if(dirp == NULL)
    {
        perror("open dir");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    while(entp = readdir(dirp))         //依次读取目录下的文件
    {
        struct fnode *temp = (struct fnode *)malloc(sizeof(struct fnode));
        if(temp == NULL)
        {
            perror("malloc");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        temp->next = NULL;
        memset(temp->name,'\0',NAME_SIZE);          //清除节点数据
        memcpy(temp->name,entp->d_name,strlen(entp->d_name));   //赋予新数据
        linklist = insert_list(temp,linklist);          //加入链表
    }
    closedir(dirp) ;
    output(linklist) ;

    //free
    struct fnode *temp;
    temp = linklist;
    while(temp != NULL)
    {
        temp =  linklist->next;
        free(linklist);
        linklist = temp;
    }
    return 0;
}       

　　

2. 分析运行结果

ls -lai执行结果：

 

 

 本代码执行结果：

 

 本次实验思路：

通过读取当前路径下的所有文件，将其相对路径加入链表中，以供后续根据相对路径查询文件相关信息。

显示内容有八个字段，即查询结果包含文件的八个属性信息，

第一个字段为文件索引号，通过st_mode可以查找到。

第二个字段为文件权限，其中首字符为文件类型，其后九个字符三个为一组，分别代表本人权限，组员权限，他人权限。可以通过文件索引号进行查询。

第三个字段为硬连接个数，通过st_nlink可以查询。

第四个字段为文件在etc/passwd文件中对应的用户信息。通过getpwuid(stat.st_uid)可以查询到。

第五个数据为文件对应的组信息，通过getgrgid(stat.st_gid)可以查询到。

第六个为文件大小st_size反映的正是该信息。

第七个为文件上一次被修改的时间，通过st_mtime可以反映该信息。

第八个为文件相对路径，使用链表存储信息即可显示。 

3. 通过该实验产生新的疑问及解答

 从显示结果上看，很容易发现自己写的代码结果相较于ls执行执行的结果显得更为无序，本想通过readdir查看是否有通过文件名有序读取，但是经查验发现该想法并不能通过已有函数进行实现，智能通过对链表内容进行排序从而实现文件的有序读取。

此处列出冒泡排序算法，其他算法亦可：

void ListSort(node **head)
 {
     Node *p = NULL;
     Node *q = NULL;
     Node *t = NULL;
     
     if(*head == NULL || (*head)->next == NULL)
     {
         return 0;
     }
 
     for(p = *head; p != NULL; p = p->next)
     {
         for(q = *head; q->next != NULL; q = q->next)
         {
             if(q->name > q->next->name)
             {
                 swap(q->name, q->next->name);
             }
         }
     }
 }