文件实验报告

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（ 2011 —2012 学年第二学期）

一、实验目的

用c或c++语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的基本功能。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。

二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）

用c模拟实现文件系统的管理；要求设计一个多级目录结构的文件系统，能正确描述文

件控制块，采用合理的外存分配方式，能实现基本的目录及文件的操作，包括创建、删除、

重命名、复制、移动等功能，并对文件有一定的存取权限控制。

请加上程序功能结构图、流程图、数据结构定义、主要变量的说明、函数的说明等

流程图: 主要数据结构

界面采用vc6 mfc环境开发

#define maxfile 20 //每个用户最多保存20个文件 #define maxuser 10 //假想

文件系统最多支持的人数 #define blocksize 32 //虚拟磁盘中物理块为每块32字节

#define disksize blocksize*1000 //虚拟磁盘容量为1000*32=32k struct ufd //

说明文件项的结构数组 { 节

};

struct mfd { };

struct headblock { };

struct block //虚拟磁盘的物理块数据结构 { byte pstack; //堆栈指针

short pblock[10]; //块号 pblock[10]是下一个盘块号逻辑地址 char username[10];

//主目录用户名 bool isexist; //该用户否存在 ufd ufd[maxfile]; //用户文件数

组 ushort nitem;//ufd个数 char filename[15]; char time[16]; //文件建立或修改时间如2003/5/6 12:00 bool isexist;

//文件是否存在，删除时标为0

bool isshared; //共享标记，共享文件可被其它用户所访问 bool attrread;

//文件是否可读 bool attrwrite; //文件是否可写 bool attrexecute; //文件是否

可执行

htreeitem treenode; //用于树控件显示的结点句柄 ushort filelen; //文件占用

字节数 ushort blocknum; //文件占用的物理块数

ushort filelink[100];//文件物理块地址数组，每块32字节，限定一个文件最大

100*32=3200字

union{ };

struct fat { };

//空闲块成组链接法

bool openlist[maxuser][maxfile]; //描述文件是否打开的布尔型数组 fat filefat;

//描述文件记录项的fat结构

cfile fatio; //负责和vdisk.dat打交道的文件句柄 cstring

currentuser; //当前登录的用户名int currentid; //前前登录的用户标识号

block superblock; //超级块，指示第一个空闲块逻辑号 ushort maxopen;

//该用户同时可打开的最大文件数 ushort usernum; //最户数

mfd mfd[maxuser]; //最多可支持10个用户 byte block[32]; //一块

为32字节 headblock headinfo; };

说明：本实验采用模拟文件结构的方法，把记录用户帐号，用户文件和磁盘块的信息用

当前目录下的

vdisk.dat来记录，可以把vdisk.dat看成是一个虚拟的磁盘，其头部是fat结构，用

来记录各个用户和文件信息，紧接着是空闲块成组链接法的数据结构，每块32字节，每组

10块，共1000块，也就是说，用户文件数据的总容量是32＊1000字节，如果程序当前目录

下找不到用于做实验用的vdisk.dat,在登录时程序会提示是否“格式化虚拟磁盘”也就是新

建一个vdisk.dat文件，接着，程序会显示“用户管理”的窗口，此时应新建几个帐号用于

登录做实验。

登录后，程序会显示该用户的所有文件，右方的文件列表会显示每个文件的属性信息，

和windows的“资源管理器”相似。用鼠标双击列表的每个文件就可以查看文件的内容。单

击“新建文件”按钮可以创建一个新的用户文件。

选中某个文件后，就可以进行相应的操作，如“修改文件”、“删除文件”或是“打开文

件”，删除某个文件时检查该文件的属性，如果是只读的，就是显示警告窗口让用户确认是否

一定要删除。

硬盘工具可以用图形方式显示“磁盘”块的详细情况，空白块说明该块没有使用，暗红

色的说明块已分配，窗口还统计占用的空间大小、用户数等信息。

程序中用到的结构图如下图所示：

mfd

三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。计算机一台

四、实验方法、步骤

void cdlguser::onadduser() { updatedata(true);

if (https://www.360docs.net/doc/9c4508925.html,ernum>=10) { afxmessagebox(用户数量已达到最大10个，你可以删除一些无用的帐号!); return; } for(int i=0;i<10;i++)

{

if(filefat.mfd[i].isexist==false) { wsprintf(filefat.mfd[i].username,m_username); } }

https://www.360docs.net/doc/9c4508925.html,ernum++;

writefat();

readfat();

showuser();//显示现有的用户列表 m_username.empty(); updatedata(false); }

bool readblock(int id, block* buffer) //读指定块号内容(32字节)到buffer所指

向的单元 {

if(!fatio) return false; //如果虚拟磁盘文件句柄为空，出错返回

if(!fatio.seek(sizeof(fat)+(id-1)*blocksize,cfile::begin)) return false;//移

动文件指针到指定块号 if(fatio.read(buffer,blocksize)!=blocksize) return false;//

读该块的内容到buffer指定的单元 return true; } bool writeblock(int id, block* buffer) //把buffer所指向的单元的内容(32字节)

写到指定的物理块中 {

if(!fatio) return false;

if(!fatio.seek(sizeof(fat)+(id-1)*blocksize,cfile::begin)) return false;

fatio.write(buffer,blocksize); return true; } ushort allocblock() //分配一物理块,成功返回逻辑块号，失败返回0; { if(!filefat.superblock.headinfo.pblock[filefat.superblock.headinfo.pstack])

return 0;

//没有空间可分配，失败返回

filefat.mfd[i].isexist=true; filefat.mfd[i].nitem=0; break;篇二：文件管理实

验报告

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（ 2012 —2013 学年第二学期）

课程名称：操作系统开课实验室：年月日

一、实验目的

用c或c++语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的基本功能。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。

二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）

用c模拟实现文件系统的管理；要求设计一个多级目录结构的文件系统，能正确描述文

件控制块，采用合理的外存分配方式，能实现基本的目录及文件的操作，包括创建、删除、

重命名、复制、移动等功能，并对文件有一定的存取权限控制。

文件通常存放在外存（如磁盘、磁带）上，可以作为一个独立单位存放和

实施相应的操作（如打开、关闭、读、写等）

。为了加快对文件的检索，往

往将文件控制块集中在一起进行管理。这种文件控制块的有序集合称为文件目录。文件

控制块就是其中的目录项。下图示例一种目录的组织形式。模拟一个文件系统，包括目录文

件，普通文件，并实现对它们的一些基本操作。

假定每个目录文件最多只能占用一个块；一个目录项包括文件名（下一级目录名），文件

类型，文件长度，指向文件内容（下一级目录）的指针内容。普通文件可以只用目录项（fcb）

代表。

三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。

计算机一台

四、实验方法、步骤

//利用交互式命令实现树型目录结构和文件管理,同时利用位示图表示外存的分配情况，

新建文件时分配必要的空间，模拟文件分配表记录文件在外存上的存储方式。了解系统对文

件的操作。

//在文件中保存目录内容，创建文件或子目录可以用命令行命令：md、cd、rd、mk（创

建文件）、del（删除文件）和dir #include<iostream>

#include<stdlib.h>

#include<time.h>

#include <locale.h>

using namespace std;

#define beginsize 5 #define length 3

typedef struct

{

int data[length];

}indireone;

typedef struct

{

indireone * first[length]; }indiretwo; typedef struct

{

indiretwo * second[length]; }indirethree; typedef struct node

{

int begin[beginsize];

indireone * one;

indiretwo * two;

indirethree * three;

}mixtab; typedef struct node

{

char name[50];

int type;//是文件还是目录 int size;//如果是文件给出大小 struct node *next;//

兄弟结点

struct node * sub;//子节点 struct node * father;//父亲节点 mixtab * table; }fcb;

//文件控制块

fcb * root;

fcb * present;

fcb * finding;

char stringname[300];

int bitmap[16][16];//位示图 int leftbit=0; void initall()

{

int i,j;

srand( time(null) );

for(i=0;i<16;i++)

{//初始化位示图

for(j=0;j<16;j++) {

bitmap[i][j]=rand()%2; }

}

root=(fcb *)malloc(sizeof(fcb)); strcpy(root->name,\\);

root->type=0;

root->size=0;

root->next=null; root->father=root;

root->sub=null;

for(i=0;i<16;i++)

{

for(j=0;j<16;j++) {

if(bitmap[i][j]==0) {

leftbit++; }

}

}

}

//判断分配外存时候是不是足够int judgeenough(int n) { if(leftbit>=n)

return 1;

else return 0;

}

//添加时候用

void addpoint(fcb * f) {

fcb * temp;

if(present->sub==null) { present->sub=f;篇三：文件系统实验报告

实验二文件系统

实验报告

一．实验简介

本实验要求在假设的i/o 系统之上开发一个简单的文件系统，这样做既能让实验者对文

件系统有整体了解，又避免了涉及过多细节。用户通过create, open, read 等命令与文件

系统交互。文件系统把磁盘视为顺序编号的逻辑块序列，逻辑块的编号为0 至l-1。i/o 系

统利用内存中的数组模拟磁盘。

实际物理磁盘的结构是多维的：有柱面、磁道、扇区等概念。i/o 系统的任务是隐藏磁

盘的结构细节，把磁盘以逻辑块的面目呈现给文件系统。逻辑块顺序编号，编号取值范围为

0 至l .. 1，其中l 表示磁盘的存储块总数。实验中，我们可以利用字符数组ldisk[l][b]

构建磁盘模型，其中b 表示每个存储块的长度。i/o 系统从文件系统接收命令，根据命令指

定的逻辑块号把磁盘块的内容读入命令指定的内存区域，或者把命令指定的内存区域内容写

入磁盘块。

我设计的文件系统拥有三个用户。

二．具体说明

1.文件系统的组织：磁盘的前k 个块是保留区，其中包含如下信息：位图和文件描述符。

位图用来描述磁盘块的分配情况。位图中的每一位对应一个逻辑块。创建或者删除文件，以

及文件的长度发生变化时，文件系统都需要进行位图操作。前k 个块的剩余部分包含一组文

件描述符。每个文件描述符包含如下信息：

? 文件长度，单位字节

? 文件分配到的磁盘块号数组。该数组的长度是一个系统参数。在实验中我们可以把它

设置为一个比较小的数，例如3。

2．目录：我们的文件系统中仅设置一个目录，该目录包含文件系统中的所有文件。除了

不需要显示地创建和删除之外，目录在很多方面和普通文件相像。目录对应0 号文件描述符。

初始状态下，目录中没有文件，所有，目录对应的描述符中记录的长度应为0，而且也没有

分配磁盘块。每创建一个文件，目录文件的长度便增加一分。目录文件的内容由一系列的目

录项组成，其中每个目录项由如下内容组成：

? 文件名

? 文件描述符序号

3.对文件的操作：

文件系统需提供如下函数；create, destroy, open, read, write。

? create(filename): 根据指定的文件名创建新文件。

? destroy(filename): 删除指定文件。

? open(filename): 打开文件。该函数返回的索引号可用于后续的read, write, lseek,

或close 操作。

? close(index): 关闭制定文件。

? read(index, mem_area, count): 从指定文件顺序读入count 个字节mem_area 指定

的内存位

置。读操作从文件的读写指针指示的位置开始。

? write(index, mem_area, count): 把mem_area 指定的内存位置开始的count 个字节

顺序写入指定文件。写操作从文件的读写指针指示的位置开始。

? lseek(index, pos): 把文件的读写指针移动到pos 指定的位置。pos是一个整数，表

示从文件开始位置的偏移量。文件打开时，读写指针自动设置为0。每次读写操作之后，它

指向最后被访问的字节的下一个位置。lseek 能够在不进行读写操作的情况下改变读写指针

能位置。 ? directory: 列表显示所有文件及其长度。

三．实验过程

创建文件create：

此时显示文件中的文件：

文件的删除delete: 打开文件（open）

:

文件的写操作（write）

: 读文件（read）: 关闭文件（close）

: 退出系统（exit）

: 四．实验代码

#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#define null 0 typedef struct mdf{//mdf结构体char username[20];//用户名char

filename[20];//文件名 struct mdf *next; }mdf; typedef struct ufd{//ufd结构体 char filename[20];//文件名 int protect;//文

件保护码

unsigned int length;//文件长度 struct ufd *next;

}ufd;篇四：操作系统实验报告文件管理

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（ 201 —201 学年第二学期）

课程名称：操作系统开课实验室：年月日

一、实验目的

用c或c++语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的基本功能。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。

二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）

用c模拟实现文件系统的管理；要求设计一个多级目录结构的文件系统，能正确描述文

件控制块，采用合理的外存分配方式，能实现基本的目录及文件的操作，包括创建、删除、

重命名、复制、移动等功能，并对文件有一定的存取权限控制。

功能设计 : help dir exit create [文件名] cdir [目录名] read [文件名] close[文

件名] edit [文件名] cd [目录名] attr [文件名] del [文件名] rename [文件名] 显

示命令帮助显示当前目录下的文件和文件夹退出系统创建文本文件创建文件夹读取一

个文件最多可同时读取五个关闭一个文件编辑一个文件进子目录或者上级目录显示该文

件的属性删除文件重命名

编辑功能流程图

删除文件流程图创建文件流程图

核心算法: bool format(void); //格式化 bool install(void); //装载虚拟硬盘的数据 void

login(void); /用户登陆

void showmenu(void);//显示功能菜单 bool onaction(void);//用户选择功能并执行

void createfile(string str);//创建文件bool read(string str);//读取文件void

editfile(string str);//编辑文件 void delete(string str);//删除一个文件

数据结构: 始地址

/*inode结构体*/ struct inode{ unsigned short di_tag; /*inode标识*/ /*关联文件数，当为0时表示删除文件,如一个目录至少

包含两个文件:.和..*/ const unsigned int account_num=10; //用户数量

/*---------常变量------*/ const unsigned int block_size=512; //块长 const unsigned

int data_block_num=512; //数据块数量 const unsigned int dinode_start=4*block_size;

//inode起始位置const unsigned int dinode_size=512; const unsigned int

dinode_num=32; //inode大小//inode数量const unsigned int

datastart=(2+dinode_num)*block_size; //数据区的开 unsigned short di_number; unsigned short di_mode; /*存取模式:0为目录,1为文件*/ unsigned short di_userid; /*当前inode所属用户 0为根目录id,一次下去是管理员

目

录、用户目录*/ unsigned short di_access; /*访问权限 0为不允许普通用户访问(公

共目录),1为允许普通用户访问*/ }; unsigned short di_size; /*文件大小,目录没有大小,值为0*/ unsigned short

di_ctime; /* 创建时间 */ unsigned short di_mtime; /* 最后一次修改时间*/

unsigned short di_block[data_block_num]; /* 数据块块地址编号 */

/**超级块***/

struct super_block{ };

/**账户信息**/

struct user{ }; /**文件/目录结构**/

struct directory{

unsigned short s_inodes_count; /* 文件系统中inode的总数 */ unsigned

short s_blocks_count; /* 数据块总数 */ unsigned short s_r_blocks_count; /*

保留块总数 */ unsigned short s_free_blocks_count; // 空闲块总数 unsigned short

s_free_inodes_count; /* 空闲的inode总数 */ unsigned short s_log_block_size;

/* block 的大小 */ unsigned short user_id; //用户id unsigned short user_access;

//权限 string username; string password; //用户名 //密码篇五：文件管理实验报告文件管理

一、实验目的：

1.了解os中文件的组织和管理。

2.熟悉文件中所用的数据结构。

二、实验要求：

1. 设计一个n个用户的文件系统，每个用户最多保存m个文件。

2. 限制用户在一次

使用中只能打开l个文件。

3. 系统应能检查输入命令的正确性，出错能显示出原因。

4. 对文件必须设置保护措施，如只读、写、执行等。在每次打开时再次设置保护级别，

即可有二级保护。 5. 对文件的操作至少有以下几条命令 create:建文件

delete:删文件 open:打开文件 close:关闭文件 read:读文

件 write:写文件

举例：主文件目录 mfd=record username :string[maxlen]; files :array[1..l] of ufd; ofiles :arrau[1..s]

of uod end;

用户打开文件目录表： uod=record filename:string[maxlen]; attrib:attrib; len:integer; status:(open,create); rp,up:integer; end;

用户文件目录： ufd=record fielname:string[maxlen]; attrib?ro,rw); len:integer;

addr:integer; end;

流程图:

二、主要数据结构

界面采用vc6 mfc环境开发

#define maxfile 20 //每个用户最多保存20个文件 #define maxuser 10 //假想

文件系统最多支持的人数 #define blocksize 32 //虚拟磁盘中物理块为每块32字节

#define disksize blocksize*1000 //虚拟磁盘容量为1000*32=32k struct ufd //

说明文件项的结构数组 { 节

char filename[15];

char time[16]; //文件建立或修改时间如2003/5/6 12:00 bool isexist;

//文件是否存在，删除时标为0

bool isshared; //共享标记，共享文件可被其它用户所访问 bool attrread;

//文件是否可读 bool attrwrite; //文件是否可写 bool attrexecute; //文件是否

可执行

htreeitem treenode; //用于树控件显示的结点句柄 ushort filelen; //文件占用

字节数 ushort blocknum; //文件占用的物理块数

ushort filelink[100];//文件物理块地址数组，每块32字节，限定一个文件最大

100*32=3200字

};

struct mfd { };

struct headblock { };

struct block //虚拟磁盘的物理块数据结构 { union{ };

struct fat { };

//空闲块成组链接法

bool openlist[maxuser][maxfile]; //描述文件是否打开的布尔型数组 fat filefat;

//描述文件记录项的fat结构

cfile fatio; //负责和vdisk.dat打交道的文件句柄 cstring

currentuser; //当前登录的用户名int currentid; //前前登录的用户标识号

block superblock; //超级块，指示第一个空闲块逻辑号 ushort maxopen;

//该用户同时可打开的最大文件数 ushort usernum; //最户数

mfd mfd[maxuser]; //最多可支持10个用户 byte block[32]; //一块

为32字节 headblock headinfo; }; byte pstack; //堆栈指针

short pblock[10]; //块号 pblock[10]是下一个盘块号逻辑地址 char username[10];

//主目录用户名 bool isexist; //该用户否存在 ufd ufd[maxfile]; //用户文件数

组 ushort nitem;//ufd个数

说明：本实验采用模拟文件结构的方法，把记录用户帐号，用户文件和磁盘块的信息用

当前目录下的

vdisk.dat来记录，可以把vdisk.dat看成是一个虚拟的磁盘，其头部是fat结构，用

来记录各个用户和文件信息，紧接着是空闲块成组链接法的数据结构，每块32字节，每组

10块，共1000块，也就是说，用户文件数据的总容量是32＊1000字节，如果程序当前目录

下找不到用于做实验用的vdisk.dat,在登录时程序会提示是否“格式化虚拟磁盘”也就是新

建一个vdisk.dat文件，接着，程序会显示“用户管理”的窗口，此时应新建几个帐号用于

登录做实验。

登录后，程序会显示该用户的所有文件，右方的文件列表会显示每个文件的属性信息，

和windows的“资源管理器”相似。用鼠标双击列表的每个文件就可以查看文件的内容。单

击“新建文件”按钮可以创建一个新的用户文件。

选中某个文件后，就可以进行相应的操作，如“修改文件”、“删除文件”或是“打开文

件”，删除某个文件时检查该文件的属性，如果是只读的，就是显示警告窗口让用户确认是否

一定要删除。

硬盘工具可以用图形方式显示“磁盘”块的详细情况，空白块说明该块没有使用，暗红

色的说明块已分配，窗口还统计占用的空间大小、用户数等信息。