院 黄 冈 师 范 学 院 提高型实验报告 实验课题 文件系统的设计与实现 (实验类型:□综合性

　设计性

　□应用性) 实验课程 操作系统原理 实验时间 2015－2016 第二学期 学生姓名 何正发 专业班级 软件工程 1401 学

　号 27

　一、实验目的与要求 1、熟悉操作系统设计的过程,巩固操作系统的基本知识,加深对操作原理、功能及各种不同的存储管理方法理解与应用; 2、学会运用各种语言、软件开发新软件的基本方法; 3、增强实际应用能力与动手操作能力。

　二、实验条件

　Win7 /Windows 8、1/Linux 等操作系统,装有 java、C、C++、C#等语言工具的环境。

　三、实验原理分析

　可以选择最佳适应算法,按照从小到大的次序组成空闲区自由链,当用户作业或进程申请一个空闲区时,存储管理 程序从表头开始查找,当找到第一个満足要求的空闲区时,停止查找。如果该空闲区大于请求表中的请求长 度,将减去请求长度后的剩余空闲区部分留在可用表中。回收时,从作链中删去要回收的作业块,同时在空 闲链中插入该作业大小的空闲区,并按顺序排列 四、实验方案或步骤 1、应用环境、需求分析 本模拟系统主要针对文件的管理与操作名主要有:创建用户、文件、文件夹,读文件,写文件,执行文件,关闭文件,删除用户、文件夹、文件的功能。

　创建用户、文件、文件夹:在对系统发出操作命令之前必须先登录用户,然而登录之前必须创建该用户。在创建完后,可通过登录用户来创建文件与文件夹。在创建文件时可设置文件的属性与输入文件的内容。

　读文件:读取任何已创建的只读或读写文件的内容;如果所要读的文件不就是可读文件时,系统会显示该文件不可读;如果所读文件不存在,系统会显示文件不存在。

　写文件用户可写或重写读写文件中的内容,并保存文件中的重写内容,以供下次读取;当所要写的文件不就是可写的文件时,系统会显示该文件不可写;当所要写的文件并不存在时,系统会显示该文件不存在。

　执行文件:登录用户后,用户可执行系统中已创建的执行文件;当该文件不就是成绩:

　可执行文件时,系统会显示该文件不可执行;当该文件不存在时,系统将会显示该文件不存在。

　关闭文件:可通过选择关闭文件的功能选项,来关闭系统中所有打开的文件,如果没有文件被打开,则系统会显示没有文件打开。

　删除用户、文件、文件夹:用户可通过选择删除的功能选项来删除不想再保存的文件与文件夹,删除后,用户会自动注销;当选择删除用户的功能选项时,系统会删除该用户,以及该用户所创建的所有文件与文件夹。

　2、概要设计 打开文件流程图: 开始输入文件判断是否存在判断是否打开打开文件结束错误提示是是否否

　写文件流程图:

　输入文件名判断是否存在判断是否打开是开始写入内容结束是错误提示否打开文件否 关闭文件流程图: 开始输入文件名判断是否存在错误提示 判断是否打开关闭结束是否是否

　3、详细设计 (1)用户结构:账号与密码结构 typedef struct users

　{

　char

　 name[8];

　char

　 pwd[10]; }users; 本系统有8个默认的用户名,前面就是用户名,后面为密码,用户登陆时只要输入正确便可进入系统,否则提示失败要求重新输入。

　users usrarray[8] = {

　"usr1","usr1",

　 "usr2","usr2",

　"usr3","usr3",

　"usr4","usr4",

　"usr5","usr5",

　"usr6","usr6",

　"usr7","usr7",

　"usr8","usr8", }; (2)数据结构说明 a)文件结构链表 struct fnode {

　 char [];

　int

　isdir;

　int isopen;

　char content[255];

　fnode *parent;

　fnode *child;

　fnode *prev;

　fnode *next; }; b)函数介绍 fnode *init [],int isdir);//初始化文件或目录

　 void createroot();//建立系统根目录

　int run();系统运行

　int findpara(char *topara);对参数进行处理

　 bool chklogin(char *users, char *pwd);检查账号与口令

　void help();命令列表

　int mkdir();建立目录

　int create();建立文件

　int read();读取文件

　int write();写入文件

　int del();删除文件

　int cd();切换目录

　int dir();文件与目录列表 4、代码清单

　#include "stdio、h" #include "iostream、h" #include "string、h" #include "iomanip、h" #define

　10 //文件名称长度 #define COMMAND_LENGTH 10

　//命令行长度 #define PARA_LENGTH 30

　//参数长度

　//账号结构

　typedef struct users

　{

　char

　 name[8];

　char

　 pwd[10]; }users;

　//文件结构 struct fnode {

　 char [];

　int

　isdir;

　int isopen;

　char content[255];

　fnode *parent;

　fnode *child;

　fnode *prev;

　fnode *next; }; //账号 users usrarray[8] = {

　 "usr1","usr1",

　"usr2","usr2",

　"usr3","usr3",

　"usr4","usr4",

　"usr5","usr5",

　"usr6","usr6",

　"usr7","usr7",

　"usr8","usr8", };

　fnode *init [],int isdir);

　void createroot();

　int run();

　int findpara(char *topara);

　bool chklogin(char *users, char *pwd);

　void help();

　int mkdir();

　int create();

　int read();

　int write();

　int del();

　int cd();

　int dir(); fnode *root,*recent,*temp,*ttemp; char para[PARA_LENGTH],command[COMMAND_LENGTH],temppara[PARA_LENGTH],recentpara[PARA_LENGTH]; //创建文件与目录结点

　fnode* init [],int isdir) {

　 fnode *node=new fnode;

　 strcpy(node->);

　 node->isdir=isdir;

　node->isopen=0;

　node->parent=NULL;

　 node->child=NULL;

　node->prev=NULL;

　node->next=NULL;

　return node;

　} //创建文件存储结点 void createroot () {

　recent=root=initfile("/",1);

　root->parent=NULL;

　root->child=NULL;

　root->prev=root->next=NULL;

　strcpy(para,"/");

　 } int mkdir() {

　temp=initfile(" ",1);

　cin>>temp->;

　if(recent->child==NULL)

　{

　temp->parent=recent;

　 temp->child=NULL;

　 recent->child=temp;

　 temp->prev=temp->next=NULL;

　 }

　else

　{

　 ttemp=recent->child;

　while(ttemp->next)

　{

　 ttemp=ttemp->next;

　 if(strcmp(ttemp->>)==0&&ttemp->isdir==1)

　 {

　 printf("对不起,目录已存在!");

　return 1;

　}

　}

　 ttemp->next=temp;

　temp->parent=NULL;

　temp->child=NULL;

　temp->prev=ttemp;

　temp->next=NULL;

　} return 1; } int create() {

　temp=initfile(" ",0);

　cin>>temp->;

　gets(temp->content);

　//cin>>temp->content;

　if(recent->child==NULL)

　{

　temp->parent=recent;

　 temp->child=NULL;

　 recent->child=temp;

　 temp->prev=temp->next=NULL;

　 cout<<"文件建立成功!"<<endl;

　 }

　else

　{

　 ttemp=recent->child;

　while(ttemp->next)

　{

　 ttemp=ttemp->next;

　 if(strcmp(ttemp->>)==0&&ttemp->isdir==0)

　 {

　 printf("对不起,文件已存在!");

　return 1;

　}

　}

　 ttemp->next=temp;

　temp->parent=NULL;

　temp->child=NULL;

　temp->prev=ttemp;

　temp->next=NULL;

　cout<<"文件建立成功!"<<endl;

　} return 1; }

　int dir() { int i=0,j=0; temp=new fnode; temp=recent; if(temp!=root) {cout<<"

　<DIR>

　 "<<"、、"<<endl;i++;} if(temp->child==NULL) {

　 cout<<"Total: "<<" directors

　" <<i<<"

　files

　"<< j <<endl;

　return 1; } temp=temp->child; while(temp) {

　 if(temp->isdir)

　{cout<<"

　<DIR>

　"<<temp-><<endl;i++;}

　else

　{cout<<"

　<FILE>

　 "<<temp-><<endl;j++;}

　temp=temp->next;

　} cout<<"Total: "<<" directors

　" <<i<<"

　files

　"<< j <<endl; } int read() { char []; cin>>;

　if(recent->child==NULL)

　{

　cout<<"文件不存在!"<<endl;

　return 1;

　 }

　if(strcmp(recent->child->)==0)

　{

　 cout<<recent->child->content<<endl;

　 return 1;

　}

　else

　{

　temp=recent->child;

　while(temp->next)

　{

　if(strcmp(temp->next->)==0)

　{cout<<temp->next->content<<endl;

　return 1;}

　 }

　cout<<"文件不存在!"<<endl;

　} } int write() { char []; cin>>;

　if(recent->child==NULL)

　{

　cout<<"文件不存在!"<<endl;

　return 1;

　 }

　if(strcmp(recent->child->)==0)

　{

　 recent->child->isopen=1;//设置文件标记为打开

　 cin>>recent->child->content;

　 recent->child->isopen=0;//设置文件标记为关闭

　 cout<<"文件写入成功!"<<endl;

　 return 1;

　 }

　else

　{

　temp=recent->child;

　while(temp->next)

　{

　if(strcmp(temp->next->)==0)

　{

　 recent->child->isopen=1;//设置文件标记为打开

　 cin>>temp->next->content;

　 recent->child->isopen=0;//设置文件标记为关闭

　 cout<<"文件写入成功!"<<endl;

　return 1;}

　 }

　cout<<"文件不存在!"<<endl;

　} } int cd() {

　char topara[PARA_LENGTH];

　cin>>topara;

　if(strcmp(topara,"、、")==0)

　{

　 int i;

　while(recent->prev)

　recent=recent->prev;

　if(recent->parent)

　{

　recent=recent->parent;

　}

　i=strlen(para);

　while(para[i]!="/" && i>0) i--;

　if(i!=0)

　 para[i]="\0";

　else

　para[i+1]="\0"; } else {

　findpara(topara);

　} return 1; } int findpara(char *topara) {

　int i=0;

　int sign=1;

　if(strcmp(topara,"/")==0)

　 {

　 recent=root;

　 strcpy(para,"/");

　 return 1;

　}

　temp=recent;

　strcpy(temppara,para);

　if(topara[0]=="/")

　{

　 recent=root->child;

　 i++;

　 strcpy(para,"/");

　}

　else

　{

　 if(recent!=NULL && recent!=root)

　 strcat(para,"/");

　 if(recent && recent->child)

　 {

　if(recent->isdir)

　recent=recent->child;

　else

　{

　 printf("路径错误！\n");

　return 1;

　 }

　 } }

　while(i<=strlen(topara) && recent)

　{

　 int j=0;

　 if(topara[i]=="/" && recent->child)

　 {

　 i++;

　 if(recent->isdir)

　 recent=recent->child;

　 else

　 {printf("路径错误\n");

　return 0;

　}

　 strcat(para,"/");

　 }

　while(topara[i]!="/" && i<=strlen(topara))

　{

　 recentpara[j]=topara[i];

　i++;j++;

　}

　recentpara[j]="\0";

　while((strcmp(recent->)!=0 || (recent->isdir!=1)) && recent->next!=NULL)

　{

　recent=recent->next;

　 }

　if(strcmp(recent->)==0)

　{

　 if(recent->isdir==0)

　 {strcpy(para,temppara);

　 recent=temp;

　 printf("就是文件不就是目录。\n");

　 return 0;

　}

　 strcat(para,recent->);

　 }

　if(strcmp(recent->)!=0 || recent==NULL)

　{

　strcpy(para,temppara);

　recent=temp;

　printf("输入路径错误\n");

　return 0;

　}

　 } return 1; } int del() {

　 char [];

　 cin>>;

　temp=new fnode;

　 if(recent->child)

　 {

　 temp=recent->child;

　while(temp->next && (strcmp(temp->)!=0 || temp->isdir!=0))

　 temp=temp->next;

　if(strcmp(temp->)!=0)

　{

　 cout<<"不存在该文件！"<<endl;

　 return 0;

　}

　}

　 else

　 {

　 cout<<"不存在该文件！"<<endl;

　 return 0;

　}

　 if(temp->parent==NULL)

　 {

　temp->prev->next=temp->next;

　if(temp->next)

　temp->next->prev=temp->prev;

　 temp->prev=temp->next=NULL;

　}

　 else

　 {

　if(temp->next)

　 temp->next->parent=temp->parent;

　temp->parent->child=temp->next;

　}

　 delete temp;

　 cout<<"文件已删除!"<<endl; } bool chklogin(char *users, char *pwd) {

　int i;

　for(i=0; i<8; i++)

　{

　if( (strcmp(users,usrarray[i]、name)==0) && (strcmp(pwd,usrarray[i]、pwd)==0))

　return true;

　}

　return false; } void help(void) {

　cout<<"

　命

　令

　一

　览

　 "<<endl;

　cout<<endl;

　cout<<"create:

　 建立文件。

　"<<endl;

　cout<<"read:

　 读取文件。

　"<<endl;

　 cout<<"write:

　写入文件,支持多线程

　"<<endl;

　cout<<"del

　 :

　 删除文件。

　"<<endl;

　cout<<"mkdir:

　建立目录。

　"<<endl;

　cout<<"cd:

　 切换目录。

　"<<endl;

　cout<<"logout:

　 退出登录。

　"<<endl; } int run() {

　 cout<<"linux:"<<para<<">";

　 cin>>command;

　if(strcmp(command,"mkdir")==0)

　mkdir();

　else if(strcmp(command,"dir")==0)

　dir();

　else if(strcmp(command,"cd")==0)

　cd();

　 else if(strcmp(command,"create")==0)

　create();

　else if(strcmp(command,"read")==0)

　read();

　else if(strcmp(command,"write")==0)

　write(); else if(strcmp(command,"del")==0)

　del(); else if(strcmp(command,"help")==0)

　help();

　 else if(strcmp(command,"logout")==0)

　 return 0;

　 else

　 cout<<"请参考 help 提供的命令列表!"<<endl;

　} int main() { int i=0; bool in=false; char users[8],pwd[12];

　cout<<"***************************************************************"<<endl;

　cout<<"*

　 简单的二级 Linux 文件系统

　 *"<<endl;

　cout<<"*

　 账号:usr1-usr8

　密码:usr1-usr8

　 *"<<endl;

　 cout<<"*

　 您只有三次机会来试验账号

　*"<<endl;

　cout<<"*

　 键入 help 可以获取帮助

　*"<<endl;

　cout<<"***************************************************************"<<endl;

　cout<<endl; while(i<3) { cout<<"Login:"; cin>>users; cout<<"Pass:"; cin>>pwd; if(chklogin(users,pwd)) {in=true;break;} i++; } createroot(); while(in) { if(!run()) break; } }

　五、实验结果与分析

　 能够很成功的对文件进行读写操作, 意见保存与删除 六、讨论总结 通过这次提高型实验,我明白了做一个系统的难度之大,首先要进行需求分析,然后通过ER图来清晰自己的思路,整个过程虽然很繁琐,很复杂,但完成任务后,内心的成就感爆棚,给自己的未来增加了满满的信心！这次的实验,我学会了如何用代码实现

　操作系统的部分功能,如创建文件,读文件,写文件,创建文件夹,以及删除文件等等,瞬间觉得特别高大上。希望今后能学习到更多到社会上有用的东西,加油！

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