多用户多级目录多文件

河南城建学院

《操作系统》课程设计报告

课程名称：《计算机操作系统》课程设计

设计题目：模拟文件管理系统

指导教师：李蓓耿永军

班级：0844121

学号：

学生姓名：

同组人员：

计算机科学与工程学院

2014年6月19日

前言

在现在计算机更新如此迅速的时代要学好计算机软件技术，特别是操作系统的学习，不仅要努力学好课本上的基础知识，还要经常在图书馆看些有关这方面的书籍，而更重要的是要有足够的实践经验，也要注重和同学的交流，经常尝试性的做些小的操作系统，对自己技术的提升会有很大的帮助。

同时，学习计算机操作系统技术，除了需要刻苦努力外，还需要掌握软件和操作系统的原理与设计技巧。如何学习和掌握操作系统技术的原理与实际技巧呢?除了听课和读书之外，最好的方法恐怕就是在实践中练习。例如，自己设计一个小型操作系统，多使用操作系统，多阅读和分析操作源代码等。但由于我们的条件和学时有限，在理论学习过程中没有给同学们提供更多的实验机会。本操作系统课程设计，是给同学提供一个集中实验的机会。希望同学们通过该设计加深对所学习课程的理解。

本设计是一个文件系统模拟程序设计，模拟文件管理的工作过程。

我做的课程设计是：模拟文件管理系统。本课程设计要求设计一个模拟的多用户多级目录的文件系统。通过具体的文件存储空间的管理，文件物理结构，目录结构和文件操作的实现，加深对文件系统内部功能和实现过程的理解。通过模拟文件系统的实现，深入理解操作系统中文件系统的理论知识，加深对教材中的重要算法的理解。同时通过编程实现这些算法更好地掌握操作系统的原理及实现方法，提高综合运用各专业课知识的能力。

目录

一．系统环境 (2)

1.1硬件环境 (2)

1.2软件环境 (2)

二．设计目的及要求 (2)

三．总体设计 (4)

四．详细设计 (5)

五．调试与测试 (9)

六．设计中遇到的问题及解决方法 (10)

七．多用户多级目录文件系统分析源程序清单 (11)

7.1 头文件 (11)

7.2 示例程序........................................................ 错误!未定义书签。八．运行结果及分析 (26)

九．心得体会 (26)

十．参考文献 (27)

一．系统环境

1.1硬件环境

内存1GB，处理器1，硬盘（SCSI）50GB，网络适配器NAT。

1.2软件环境

1）Microsoft Windows XP Professional 版2002 Service Pack 3 2）Vmware Workstation 10.0.1 build-1379776

3）Red Hat Linux 9

二．设计目的及要求

2.1设计目的

学习计算机软件技术，特别是计算机操作系统技术，除了需要刻苦努力外，还需要掌握软件和操作系统的原理与设计技巧。如何学习和掌握操作系统技术的原理与实际技巧呢?除了听课和读书之外，最好的方法恐怕就是在实践中练习。例如，自己设计一个小型操作系统，多使用操作系统，多阅读和分析操作源代码等。但由于条件和学时有限，在理论学习过程中没有给提供更多的实验机会。本操作系统课程设计，是提供了一个集中实验的机会。应该通过该设计加深对所学习课程的理解。

2.2设计要求

1)在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器，在其上实现一个多用户多

目录的文件系统。

2)文件目录结构采用多用户多级目录结构，每个目录项包含文件名、物理地址、

长度等信息，还可以通过目录项实现对文件的读和写的保护。目录组织方式可以不使用索引结点的方式，但使用索引结点，则难度系数为1.2。

3)设计一个较实用的用户界面，方便用户使用。要求提供以下相关文件操作：

(1)具有login (用户登录)

(2)系统初始化（建文件卷、提供登录模块）

(3)文件的创建：create

(4)文件的打开：open

(5)文件的读：read

(6)文件的写：write

(7)文件关闭：close

(8)删除文件：delete

(9)创建目录（建立子目录）：mkdir

(10)改变当前目录：cd

(11)列出文件目录：dir

(12)退出：logout

4)系统必须可实际演示，选用程序设计语言C语言。

2.3设计内容

模拟文件管理系统：本课程设计要求设计一个模拟的多用户多级目录的文件系统。通过具体的文件存储空间的管理，文件物理结构，目录结构和文件操作的实现，加深对文件系统内部功能和实现过程的理解。通过模拟文件系统的实现，深入理解操作系统中文件系统的理论知识，加深对教材中的重要算法的理解。同时通过编程实现这些算法更好地掌握操作系统的原理及实现方法，提高综合运用各专业课知识的能力。

三．总体设计系统模块图：

程序流程图：

四．详细设计

1、实现原理

本程序是一个文件系统模拟程序，模拟文件管理的工作过程。 本程序设计一个最多有10个用户的文件系统，实现文件系统的模拟管理程，可以进行创建用户、删除用户、创建文件、删除文件、创建文件夹、删除文件夹、读文件、写文件、执行文件、打开文件、关闭文件、显示目录等操作。

程序设置了主目录MFD 、用户文件目录UFD 和用户文件夹目录UDD ，为打开文件设置了运行目录AFD 。

文件保护简单使用了三位保护码：允许读写执行、对应位为 1，对应位为0则表示不允许读写、执行。

MFD UFD

UDD AFD