操作系统课程设计(文件系统)

操作系统课程设计班级：姓名：学号：使用语言：C++指导老师：学院：一、系统要求1、实验目的通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。

2、实验内容为linux系统设计一个简单的二级文件系统。

要求做到以下几点：（1）可以实现下列几条命令（至少4条）；login 用户登陆dir 列文件目录create 创建文件delete 删除文件open 打开文件close 关闭文件read 读文件write 写文件（2）列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度；（3）源文件可以进行读写保护。

二、系统分析1、设计思想本文件为二级文件系统，即要实现对文件的增删改查，同时又具备登陆系统、注册用户的功能，各个用户之间的文件系统互不干扰。

本文件系统采用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件。

另外，为了简便文件系统未考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。

系统采用结构体来存储用户、文件目录、文件数据内容：0 48*5 48*5+44*50 48*5+44*50+264*200每个分区都是由结构体组成，每个个去的结构体的个数由格式化系统是决定。

整个系统的编码构成主要分为：Allstruct.h 定义了每个分区的结构体；Mysys.h 声明了对系统操作的各种方法；Myuserfile.h 声明了对文件操作的各种方法；Mymain.cpp 整个系统的主函数，操作入口；Mysys.cpp 包含了mysys.h，实现了操作系统的各种方法；Myuserfile.cpp 包含了myuserfile.h，实现了操作文件的各种方法；2、主要数据结构Allstruct.h文件的内容：struct s_user //用户区结构体{long isuse; //是否使用char name[20]; //用户名char psd[20]; //密码long address; //目录地址};struct s_list //目录结构体{long isuse; //是否使用char name[20]; //文件名字long myaddress; //本条目录地址long pointaddress; //指向的文件的地址long isfile; //是否锁定long pointsize; //目标文件的大小long nextaddress; //下条目录的地址};struct s_file //文件结构体{long isuse; //是否使用char content[256]; //文件内容long next; //下个文件块地址};三、系统执行1、如果首次进入系统，还没有文件系统，则会提示格式化文件系统，创建分区，并初始化分区：2、刚初始化后，没有用户，提示创建用户：3、用户创建成功后出现对系统操作的菜单4、注册用户功能：5、用户登录，登录成功后显示当前用户下的所有文件及其详细信息，同时显示对文件操作的菜单：6、新注册的用户默认为没有文件，选择创建文件，并且每次对文件操作后显示当前用户的所有文件和操作菜单：7、此次新建的文件为锁定状态，不能被删除：8、对文件查看，默认创建的时候用0填充文件内容：9、修改文件内容：10、对文件的锁定进行装换：11、删除文件：12、注销登录退出系统：四、功能实现Mysys.h#include <stdio.h>#include "myuserfile.h"class MSysterm{ //封装了管理系统的方法//成员变量private:FILE *myfile;MUser myuser;//成员函数public:MSysterm(){}void outName(); //打印登陆后的用户名int cheack(); //检查虚拟文件系统跟是否存在int myformat(); //初始化虚拟磁盘int createuser(); //创建用户int login(); //用户登录void mymain(); //主控制程序int logout(); //用户注销};Myuserfile.h#include <stdio.h>class MUser //封装了管理文件的方法{//成员变量public:FILE *myfile;char name[20]; //用户名char psd[20]; //密码long listaddress; //目录地址long myaddress; //此用户的地址private:long lastaddress; //最后一个目录的地址//成员函数public:int createFile(); //增加文件int delFile(char filename[20]);//删除文件int revampFile(char filename[20]);//修改文件int mydir(); //列出当前目录的所有文件（夹）int viewFile(char filename[20]);//查看文件int myConversion(char filename[20]);//转换是否锁定状态private:int isSame(char filename_f[20],char filename_s[20]);};Mymain.cpp#include <stdio.h>#include <iostream>#include "mysys.h"#include <limits>using namespace std;int main(){char nod1;int n_select = 2 , i_1 =0;MSysterm mysys;/***********文件不存在的程序入口************/if(mysys.cheack()==-1)//磁盘空间不存在{cout<<"虚拟磁盘文件不存在，是否生成？Y/N "<<endl;cin>>nod1;cin.clear(); // 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(),'\n'); // 清空输入流if(nod1=='Y'||nod1=='y'){cout<<"正在创建。

"<<endl;if(mysys.myformat()!=1)//创建磁盘空间{cout<<"创建磁盘空间失败！即将退出。

"<<endl;cin>>nod1;return 2;}cout<<"创建完成！是否创建用户？Y/N "<<endl;cin>>nod1;cin.clear(); // 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(),'\n'); // 清空输入流if(nod1=='Y'||nod1=='y'){if(mysys.createuser()==1)//创建用户{cout<<"创建用户成功。

"<<endl;}else{cout<<"创建用户失败！即将退出。

"<<endl;return 3;}}else{cout<<"匿名用户无法进入系统，正在退出。

"<<endl;return 4;}}else{cout<<"程序已结束！按任意键退出。

"<<endl;return 1;}}/***********文件存在的程序入口**************/for (;;){cout<<"*********************"<<endl;cout<<"请选择："<<endl;cout<<" 1. 登录"<<endl<<" 2. 注册"<<endl<<" 3. 退出"<<endl;cout<<"*********************"<<endl;cin>>n_select;cin.clear(); // 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(),'\n'); // 清空输入流if (n_select == 1){for (int i_1=0;i_1<=3;i_1++)//登录{if (mysys.login()==1){cout<<"登陆成功！欢迎您";mysys.outName();break;}else{cout<<"用户名不存在或密码错误！"<<endl;}}if (i_1==4){cout<<"非法用户!"<<endl<<"输入任意键退出。

"<<endl;cin>>nod1;return 5;}break;}if (n_select == 2){if(mysys.createuser()==1)//创建用户{cout<<"创建用户成功。

"<<endl;}else{cout<<"创建用户失败！"<<endl;}}if (n_select == 3){return 6;}}mysys.mymain();return 0;}Mysys.cpp#include "mysys.h"#include "allstruct.h"#include <iostream>#include <stdio.h>#include <limits>//用于清除残留的输入流using namespace std;int MSysterm::cheack()//检查虚拟空间是否存在{myfile=fopen("test1.txt","r");if(myfile==NULL){return -1;//返回-1，代表文件不存在}fclose(myfile);return 1;}int MSysterm::myformat(){int i =1;myfile=fopen("test1.txt","w");if(myfile==NULL){return -1;}s_user ms_user;ms_user.isuse=0;s_list ms_list;ms_list.isuse=0;s_file ms_file;ms_file.isuse=0;for (i =1 ; i<=5 ; i++){if(fwrite(&ms_user,sizeof(ms_user),1,myfile)!=1)//用户区格式化{cout<<"用户格式信息写入失败！"<<endl;fclose(myfile);return -2;}}for (i = 1; i<=50 ;i++){if(fwrite(&ms_list,sizeof(ms_list),1,myfile)!=1)//目录区格式化{cout<<"目录格式信息写入失败！"<<endl;fclose(myfile);return -3;}}for (i=0;i<=199;i++){if(fwrite(&ms_file,sizeof(ms_file),1,myfile)!=1)//数据区格式化{cout<<"数据格式信息写入失败！"<<endl;fclose(myfile);return -4;}}fclose(myfile);return 1;}int MSysterm::createuser()//创建用户{s_user ms_user,ms_user2;int nowaddress = 0 ,issame=0 ,m=0 , i =1 ;//记录当前的扫描指针，密码比对标志位,循环使用的变量cout<<"正在检查用户空间是否足够。