Моделирование файловой системы. 
Непрерывное размещение файлов

Проведенное моделирование при наличии разнотипных исходных данных показало, что распределение адресов в файловой системе зависит от размера размещаемых файлов, размера кластера-экстенты в системе и адреса начала первого файла.

Литература

.

Кэрриэ Б. Криминалистический анализ файловых систем. — СПб.: Питер, 2007. — 480 с.

2.Иванова Г. С. Технология программирования: Учебник для вузов. — 2-е изд., стереотип. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003.

— 320 с: ил. (Сер. Информатика в техническом университете.).

3. В. Н. Петров «Информационные системы» — 688л. Изд. Питер, 2002 г.

4.Липаев В. В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. — М.: Синтег, 1999.

6.Мартынов Н. Н. С# для начинающих. М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2007 г. — 272 с. 7. Фленов М.

Библия C#. БХВ-Петербург, 2011 г. — 560 с. 8. Таненбаум Э., Остин Т. Архитектура компьютера. Питер, 2013 г. Приложение.

Исходный код программыForm1. csusing System;using System.Collections.Generic;using System. Data;using System. Text;using System.Windows.Forms;using System. IO;using System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting;using System. Drawing;namespace FileProject{public partial class MainForm: Form {//Класс отрисовщика схемы кластеровDataImageDImage;CommonSettings form_set; //Список файловstring[] FileNames;//ПараметрынастройкиpublicInt64 InitAdress = 0; //Начальный адрес блока в модели по умолчанию //Размер блока-экстента, на который разбивается файл, по умолчаниюpublic Int64 BlockSize = 10*1024; //10 Кбbool Opened = false; //Признак для открытия файловpublic MainForm () {InitializeComponent (); DataGridViewCell cell = new DataGridViewTextBoxCell (); //Определение объектов столбцов таблицы DataGridViewColumn columnID_ = new DataGridViewColumn (); columnID_.CellTemplate = cell; columnID_.Name = «ID»; columnID_.Width = 40; DataGridViewColumn columnColor = new DataGridViewColumn (); columnColor. CellTemplate= cell; columnColor.Name = «Цвет»; columnColor. Width = 40; DataGridViewColumn columnName = new DataGridViewColumn (); columnName. CellTemplate = cell; columnName.Name = «Имя файла»; DataGridViewColumn columnSize = new DataGridViewColumn (); columnSize. CellTemplate = cell; columnSize.Name = «Размер файла»; columnSize. Width = 50; DataGridViewColumn columnBeginAdress = new DataGridViewColumn (); columnBeginAdress. CellTemplate = cell; columnBeginAdress.Name = «Адрес начала блока»; DataGridViewColumn columnEndAdress = new DataGridViewColumn (); columnEndAdress. CellTemplate = cell; columnEndAdress.Name = «Адрес конца блока» ;dataGridView1.Columns.Add (columnID_);dataGridView1.Columns.Add (columnColor);dataGridView1.Columns.Add (columnName);dataGridView1.Columns.Add (columnSize);dataGridView1.Columns.Add (columnBeginAdress);dataGridView1.Columns.Add (columnEndAdress); DImage = new DataImage (this.pictureBox1);} //Перевод величины в килобайты и мегабайты и наоборотstring ConvertBytesToUnits (long val) {string result; //Переводим байты в килобайтыdouble val_ = (double)val / (1024);if (val_>=1000){val_ = (double)val_ / (1024); //Округляем до сотых и переводим результат в строкуresult = Math. Round (val_, 2).ToString ()+" «+» Мб" ;}else { //Округляем до сотых и переводим результат в строкуresult = Math. Round (val_, 2).ToString () + «» + «Кб»; }return result; } //Отрисовка квадратиковprivate void Draw (){ //Получаем образ изображения с квадратикамиBitmapbm=DImage.Draw ();pictureBox1.Image = bm;}private void FillData (string[] data){ try { //Сброс параметров для отрисовки графиковif (!Opened) {DImage.Colors.Clear (); }DImage.CountBlocks.Clear (); //ОчисткаданныхтаблицыdataGridView1.Rows.Clear (); //Список всех доступных цветовstring[] colorNames = Enum. GetNames (typeof (KnownColor)); //Заданиепалитрыкакобращенияцетов List<string> colorNames_ = new List<string>(colorNames); colorNames_.Reverse ();for (int j = 0; j < colorNames_.Count; j++)colorNames[j] = colorNames_[j]; Int64 AddrBegin = InitAdress; //НачальноезначениеадресаначалафайлаInt64 AddrEnd = 0; //Начальное значение адреса конца файлаint i = 0;int Length = colorNames. Length;foreach (string obj in data) { //Получаеминформациюофайле FileInfo F_info = new FileInfo (obj); //Имяфайлаstring ID = (i + 1).ToString ();string Name = F_info.Name; //Размерфайлавбайтахlong size = F_info.Length;//Перевод в строковое килоили мегабайтовое представление string Size = ConvertBytesToUnits (size); //Если размер файла меньше размера блока if (size < BlockSize) //Под него резервируется целый блок size = BlockSize; else //Иначе { Int32 Size_Temp = 0; //Начальная переменная размер в файловой системе do { Size_Temp += (Int32)BlockSize; //Итеративно суммируем блоки } while ((long)Size_Temp < size); //Пока сумма меньше исходного размера size = Size_Temp; //Итоговый размер в файловой системе } //Вычисляем число кластеров long Count_ = size / BlockSize; //Добавляем информацию о числе кластеров в объект отрисовкиDImage.CountBlocks.Add (Convert.ToInt32(Count_));//Вычисляем адреса начала и конца блока if (i == 0) //Если файл первый по счету в контейнере, его адрес — InitAdress { AddrEnd = AddrBegin + 8 * size; //Адрес конца за счет добавления размера файла } else //Если он следующий после первого или в середине { AddrBegin = (Convert.ToInt64(AddrEnd) + 1); //Адрес начинается с первого бита за последним байтом предыдущего файла AddrEnd = AddrBegin + 8 * size; //Адрес конца за счет добавления размера файла } //Перевод адреса начала в 16-ричный формат в строкуstring HexBeginAddr = Convert. ToString (AddrBegin, 16);//Перевод адреса конца в 16-ричный формат в строкуstring HexEndAddr = Convert. ToString (AddrEnd, 16);//Формируем запись таблице по рассчитанным данным DataGridViewRow row = new DataGridViewRow (); //Создаем объекты ячеек DataGridViewTextBoxCell ID_ = new DataGridViewTextBoxCell (); //Вписываемданные ID_.Value = ID; DataGridViewTextBoxCell Name_ = new DataGridViewTextBoxCell ();Name_.Value = Name; //Заполнениеполяцвета DataGridViewTextBoxCell color_ = new DataGridViewTextBoxCell (); //Получаемцветизтекущегоспискаизадаемегодляячейкицветакакфоновый.//Если файлов окажется больше, чем доступных цветов, они будут повторяться if (!Opened) //Если файл открывается {//Беремцветаизсписка color_.Style.BackColor = Color. FromName (colorNames[i % Length]);//Добавляем их в очищенный список класса отрисовщикаDImage.Colors.Add (color_.Style.BackColor);} else //Иначе меняем фиксированный цвет в отрисовщике для клеткиcolor_.Style.BackColor = DImage. Colors[i]; //Полеразмерафайла DataGridViewTextBoxCell Size_ = new DataGridViewTextBoxCell ();Size_.Value = Size; //ПолесадресомначалафайлаDataGridViewTextBoxCell HexBeginAddr_ = new DataGridViewTextBoxCell (); HexBeginAddr_.Value = HexBeginAddr;//Поле с адресом конца файлаDataGridViewTextBoxCell HexEndAddr_ = new DataGridViewTextBoxCell (); HexEndAddr_.Value = HexEndAddr;//Создаем запись таблицы по считанным даннымrow.Cells.AddRange (ID_, color_, Name_, Size_, HexBeginAddr_, HexEndAddr_); //Добавляемстрокувтаблицуthis.dataGridView1.Rows.Add (row);i++; //Наращиваем счетчик } } //Обработка исключения в случае пустого списка файловcatch (NullReferenceException ex) {MessageBox.Show («Файлынезагружены!»);} } //Загрузка списка файловprivate void button1_Click (object sender, EventArgs e) { //Создание диалога открытия файла LoadDialog = new OpenFileDialog (); //Открываем файлы всех типов LoadDialog. Filter="Всефайлы — *.*"; //МножественныйвыборфайловLoadDialog.Multiselect = true;//Задаем текущую директорию для открытия по умолчаниюLoadDialog. RestoreDirectory = false; LoadDialog. InitialDirectory = AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory; ;//Если завершение открытия файлов завершилось корректноif (LoadDialog.ShowDialog ()==DialogResult.OK){ //Диалог открытия сработалOpened = false;//Список файлов FileNames = LoadDialog. FileNames; //Заполняем таблицуFillData (FileNames); //Отрисовка схемыDraw (); } //Признак того, что файлы загружены, состояние не меняетсяOpened = true; } //Кнопка вызова общих настроекprivate void button2_Click (object sender, EventArgs e){ //Формаобщихнастроекform_set = newCommonSettings ();//Обьявляем форму настроек дочерней по отношению к исходнойform_set.Owner = this; //Показываем ее form_set.ShowDialog (); }private void button3_Click (object sender, EventArgs e) { //Заполняем таблицу Opened = true;FillData (FileNames);//ОтрисовкаDraw (); } //Запрет на выделение ячейкиprivate void dataGridView1_SelectionChanged (object sender, EventArgs e) { //Если есть выделенные ячейкиif (dataGridView1.SelectedCells.Count ≠ 0) //Мы сбрасываем выделениеdataGridView1. SelectedCells[0]. Selected = false;}//Выбор цвета для закрашивания ячейки с цветомprivate void dataGridView1_CellDoubleClick (object sender, DataGridViewCellEventArgs e){ //Если щелкнули по ячейке с цветомif (e.ColumnIndex==1) { //Вызываем меню выбора цветаColorDialog cdl_ = new ColorDialog ();if (cdl_.ShowDialog ()==DialogResult.OK) { //Меняем цвет ячейки в таблицеdataGridView1. Rows[e.RowIndex]. Cells[e.ColumnIndex].Style.BackColor = cdl_.Color; //Меняем цвет для класса отрисовщикаDImage. Colors[e.RowIndex] = cdl_.Color; //Перерисовываем схемуDraw (); } } } }}Form2.csusing System;using System.Collections.Generic;using System. ComponentModel;using System. Data;using System. Drawing;using System. Linq;using System. Text;using System.Threading.Tasks;using System.Windows.Forms;namespace FileProject{public partial class CommonSettings: Form {public CommonSettings () {InitializeComponent (); }private void Form2_Load (object sender, EventArgs e){comboBox1.SelectedIndex= 0; //Значение комбобокса по умолчанию в килобайтах}private void button1_Click (object sender, EventArgs e) {try {long BlockSize = Convert. ToInt64(textBox2.Text);//Если некорректный ввод размера блокаif (BlockSize<=0) {MessageBox.Show («Размер блока должен быть ненулевым и неотрицательным»);return; //Выход из функции } //Если в списке выбраны килобайтыif (comboBox1.SelectedIndex == 0) {BlockSize = BlockSize * 1024; //Пересчитываемвкилобайты } //Есливспискевыбранымегабайтыelseif (comboBox1.SelectedIndex == 1) {BlockSize = BlockSize * 1024 * 1024; //Пересчитываемвмегабайты }//Задаем параметры настройки в главной форме ((MainForm)this.Owner).BlockSize = BlockSize; //Получаем адрес из поля Int64 val_ = Convert. ToInt64(textBox1.Text);//Если некорректный ввод размера адресаif (val_ < 0) {MessageBox.Show («Начальный адрес быть неотрицательным»);return; //Выход из функции }else ((MainForm)this.Owner).InitAdress = Convert. ToInt64(textBox1.Text); }catch (FormatException ex) {MessageBox.Show («Должнобытьвведеноцелоечисло!»);}catch (OverflowException ex) {MessageBox.Show («Вводнедопустимомалогоилибольшогозначения»);} } }}DataImage.csusing System;using System.Collections.Generic;using System. Linq;using System. Text;using System.Threading.Tasks;using System. Drawing;using System.Windows.Forms;namespace FileProject{classDataImage { //Отступы от контента в квадратике const int size_x=5; //По горизонталиconst int size_y = 5; //По вертикалиint area_height;int area_width; Graphics gr_; //Конструкторpublic DataImage (PictureBox box) {//Ширинаивысотаэкранногохолстаarea_width = box.Size.Width;area_height = box.Size.Height; //Сам холст gr_ = box. CreateGraphics ();}//Массив количеств блоков i-го типа public List<int> CountBlocks = new List<int>();//Массив цветов блоков i-го типаpublic List<Color> Colors = new List<Color>();//Метод отрисовки. Возвращает образ с отрисованными квадратикамиpublicBitmapDraw () { //Размеры квадратика, моделирующего кластерint size_width = 0;int size_height = 0; //Шрифт текста цифр в квадратиках Font TextFont = new Font («Arial», 10);// РазмерстрокиSizeFstringSize = newSizeF ();//Вычисление размера строки с максимальным ID с учетом шрифтаstringSize = gr_.MeasureString ((CountBlocks.Count + 1).ToString (), TextFont);//Вычисление размеров квадратика с учетом внутренних отступов size_width = Convert. ToInt32(stringSize.Width) + 2 * size_x; //Ширина size_height = Convert. ToInt32(stringSize.Height) + 2 * size_y; //Высота //Координаты левой верхней вершины Int32 x=0;Int32 y=0;intRow_Num = 0; //Координатная переменная //Моделируем цикл перемещения по картинке для выяснения ее размера for (int i = 0; i < CountBlocks. Count; i++){ //Цикл по числу кластеров с ID=i, т. е. i-го типаfor (int j = 0; j < CountBlocks[i]; j++){ //Если левый верхний край по горизонтали не помещается в область отображенияif (x + size_width >= area_width){x = 0; //Ставим прямоугольник в началоRow_Num++; //Спускаемся вниз по оси Oyy = Row_Num * size_height; }x += size_width;//Смещаемся на шаг } } //Если размер по высоте больше исходногоif (y>area_height) { //Делаем пару отступов внизarea_height = y + 2 * size_height; } //Создаем образ картинки в памятиBitmapbm=newBitmap (area_width, area_height);//Образ холста в памяти. Рисовать будем на bmGraphics gr=Graphics.FromImage (bm);//Очистка и заливка серым цветомgr. Clear (Color.Gray); //Координаты левой верхней вершины x=0;y=0;Row_Num = 0; //Координатная переменная //Цикл по общему числу кластеровfor (int i=0;i<CountBlocks.Count;i++){ //Цикл по числу кластеров с ID=i, т. е. i-го типаfor (int j=0;j<CountBlocks[i]; j++){ //Если левый верхний край по горизонтали не помещается в область отображенияif (x+size_width>=area_width){x = 0; //Ставим прямоугольник в началоRow_Num++; //Спускаемся вниз по оси Oyy = Row_Num * size_height;} //Рисуем прямоугольник с заливкой //Задаем кисть заливки SolidBrush Brush_ = new SolidBrush (Colors[i]);//Задаем перо, толщина линии 2, цвет всегда черныйPen pen_ = new Pen (Color.Black, 2); //Задаем прямоугольник Rectangle r = new Rectangle (x, y, size_width, size_height);//Рисуемконтурперомgr.DrawRectangle (pen_, r);//Закрашиваем егоgr. FillRectangle (Brush_, r); //Координаты строки с номером IDint string_x = r. Left;int string_y = r. Top; //Вписываем строку с номером IDgr. DrawString ((i+1).ToString (), TextFont, new SolidBrush (Color.Gray), new PointF (string_x, string_y)); x += size_width; //Смещаемся к следующему кластеру-квадратику} } //Возвращаем картинкуreturn bm; } }}.