操作系统课程设计报告

课程设计课程名称___计算机操作系统_____ 题目名称_二级文件模拟管理系统_ 学生学院____计算机学院________ 专业班级____网络工程__________ 学号____3112006352________学生姓名____谢坤垣____________ 指导教师________李敏_________2015 年 1 月13 日1、设计目的模拟文件系统实现的基本功能,了解文件系统的基本结构和文件的各种管理方法,加深理解文件系统的内部功能及内部实现。

通过用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程，从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。

2、设计内容编程模拟一个简单的文件系统，实现文件系统的管理和控制功能。

要求本文件系统采用两级目录，即设置主文件目录[MFD]和用户文件目录[UED]。

另外，为打开文件设置运行文件目录[AFD]。

设计一个10个用户的文件系统，每次用户可保存10个文件，一次运行用户可以打开5个文件，并对文件必须设置保护措施。

在用户程序中通过使用文件系统提供的Create、open、read、write、close、delete等文件命令，对文件进行操作。

3、设计步骤(1)需求分析。

设计一个可以有100用户的文件系统，每次用户可保存100个文件，一次运行用户可以打开1个文件。

(2)概要设计文件系统管理中用到的数据结构有：（1）首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。

主目录和子目录都以结构体数组的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。

（2）用户创建的文件，以结构体的方式存在，每次创建一个文件，用malloc申请一个file结构体节点，用来存储改文件的信息(3)详细设计1、用输入命令来模拟用户程序中调用的文件操作,系统提供的命令如下a)reg 用户名密码：注册一个新的用户b)login 用户名密码：默认的只有一个用户admin 密码也是adminc)dir：列出当前用户目录下的所有文件名，文件长度，文件物理地址d)create filename：创建一个新文件，并未它分配内存e)del filename：删除一个文件f)open filename：打开文件filename，如果该文件不存在显示错误，已经被打开就提示已经打开g)close filename：关闭文件filename如果该文件没有被打开，则显示错误h)read ：在已经打开文件的情况下，读取文件，显示它的文件内容i)write string：与open filename配合使用，将字符串string写入到打开的文件中j)help：给出系统支持的命令列表k)logout：退出登录2、程序的流程图(4)调试分析：1、开始的一个结构体没有定义清楚，检查了很长时间2、开始本来想调用fopen(“aaa.txt”,”r”)和rename(char *oldname,char*newname)来创建一个文件，后来发现行不通，就用结构体来模拟一个文件(5)系统测试：程序运行初始界面：用户注册：用户登录：创建ab文件：打开ab文件：往ab文件写入内容：读取ab文件的文件内容：关闭ab文件：输出用户目录下存在的文件：删除文件：注销登录：用户未登录输入命令：密码错误：登录用户不存在：使用帮助：(5)本程序使用步骤说明：1)用户若没有注册过账号，则需要进行注册，执行reg命令，可以注册多个用户，上限为1002)若不懂得如何注册，则可以执行help命令，使用帮助说明。

3)若注册成功，则执login命令，进行用户登录4)登录成功后，首先需要创建文件，即执行create命令，可以创建多个文件，上限为1005)创建文件成功后，可以对其进行删除操作，即执行del命令或许打开操作，即执行open命令，每次只能打开一个文件6)若想对刚创建的文件进行读写，则需先打开文件，即执行open命令7)文件打开成后，可以执行write命令，对文件进行写操作，也可以执行read操作，对文件的内容进行读取。

8)当想再打开另一个文件时，需先将当前的文件关闭，即执行close命令，关闭后就可以打开其它文件9)如果不想对文件系统进行操作时，可以执行logout命令，退出当前的登录。

3、经验与体会：a)代码的界面开始让人看上去很烦，为了养成一个良好的编程习惯，就必须耐心的调试代码的风格和界面风格，要知道程序不是给你一个人看的，界面也不是给自己看的，得让他人看得明白和透彻b)程序中有很多小的错误，因此需要进一步的改进。

4、程序的重要数据结构和关键代码数据结构:struct file {char text[11000]; //文件内容char filename[110]; //文件名};struct UFD {char filename[100]; //用户文件目录名file *fp; //文件指针int length; //文件目录长度bool flag;//标志此目录是否是空目录};struct node {char username[110]; //用户名char pwd[110]; //用户密码int flag; //用户标识,标识该项是否已经被注册UFD arr[110]; //包含的用户文件目录数组}MFD[100];int a0,a;/*记录是第a0个用户，记录第a个打开的文件*/char s[100],s1[100],s2[100],s3[100],password[100]="admin";//密码初始为admin关键函数代码：void create() { /*创建文件函数*/int i = 0;for(i=0;i<110;i++){if(MFD[a0].arr[i].flag==1&&!strcmp(MFD[a0].arr[i].filename,s2)){//判断是否存储同名的问价printf("\n\t\t**您刚创建的文件与该目录下已有文件重名，请重试***\n");return;}}int tag=0;for(i=0;i<110;i++){if(MFD[a0].arr[i].flag==0){ //判断用户文件目录是否为空，若为空则创建文件strcpy(MFD[a0].arr[i].filename,s2);file *fp=(file*)malloc(sizeof(file));MFD[a0].arr[i].fp=fp;MFD[a0].arr[i].length=0;MFD[a0].arr[i].flag=1; //将其标识改为不为空tag=1;break;}}if(tag==1){printf("\n\t\t新文件%s创建成功！\n",s2);} else {printf("\n\t\t***************系统资源不够，创建失败************\n"); }}void dir() { /*输出用户文件的所有文件*/int tag=0; //用来标识是否已找到文件for(int i=0;i<100;i++){if(MFD[a0].arr[i].flag==1){ //判断是否为空printf("\t\t文件名:%s\t\n",MFD[a0].arr[i].filename);printf("\t\t\t长度:%d\t",MFD[a0].arr[i].length);printf("物理地址:%x\n",MFD[a0].arr[i].fp);tag=1;}}if(0==tag){ //目录下没有文件printf("\n\t\t****************该目录下还没有文件哦*************\n");}}void del() { /*删除文件*/char temp[100];int tag=0;for(int i=0;i<100;i++){if(MFD[a0].arr[i].flag==1 && !strcmp(MFD[a0].arr[i].filename,s2)) { strcpy(temp,MFD[a0].arr[i].filename);memset(MFD[a0].arr[i].filename,0,sizeof(MFD[a0].arr[i].filename));free(MFD[a0].arr[i].fp); //释放内存/*将目录信息初始化*/MFD[a0].arr[i].fp=NULL;MFD[a0].arr[i].length=0;MFD[a0].arr[i].flag=0;tag=1;break;}}if(1==tag){printf("\n\t\t删除文件%s成功\n",temp);}else{printf("\n\t\t删除文件失败，您所删除的文件%s不存在\n",s2);}}void open() { /*打开文件*/if(a!=-1){ //判断是否已有文件被打开printf("\n\t\t一次只能打开一个文件或者不能再次用open打开已经打开的文件\n");printf("\n\t\t请关闭已经打开的文件后重试\n");return;}/*遍历用户文件目录，查找文件*/for(int i=0;i<100;i++){if(!strcmp(MFD[a0].arr[i].filename,s2)){a=i;printf("\n\t\t文件%s已经打开\n",s2);return;}}printf("\n\t\t该文件%s不存在\n",s2);}void close() { /*关闭文件*/a=-1; //将a的变量置为1，标识当前没有文件被打开printf("\n\t\t文件%s已经关闭\n",s2);}void read() { /*读取文件*/if(a==-1){ //判断该文件是否已经被打开printf("\n\t\t您还没有打开文件%s,不能对该文件进行读取\n",s2);}else if(MFD[a0].arr[a].length==0) { /*判断文件内容是否为空*/ printf("\n\t\t文件%s为空\n",s2);}else{printf("\n\t\t%s\n",MFD[a0].arr[a].fp->text);}}void write() { /*写文件，即往文件写内容*/if(a==-1){ //判断该文件是否已经打开printf("\n\t\t********请先用open命令打开文件,然后再写！********\n");return;}int len=strlen(s2); //读取内容大小for(int i=0;i<=len;i++){(MFD[a0].arr[a].fp)->text[i+ MFD[a0].arr[a].length]=s2[i]; //将内容存储到文件中}MFD[a0].arr[a].length+=len; //设置文件大小printf("\n\t\t%s",s2);printf("\n\t\t****************写文件成功***********************\n");; }。