文件系统设计

1设计题目 -12需求分析 -13系统概要设计（1）系统的主要功能- -1（2）系统模块功能结构-1（3）运行环境要求-1（4）数据结构设计-14系统的详细设确定程序设计的各个模块的算法及内部的数据组织，包括主要代码并描述各种算法 -35系统的主要源代码-56系统测试及调试-157心得体会，概述总结自己-188主要参考文献-18设计题目：文件系统设计需求分析：文件系统是linux操作系统的重要组成部分，Linux文件具有强大的功能。文件系统中的文件是数据的集合，文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构，所有Linux 用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。从这我们可以看出文件系统的重要性，要好好掌握，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。系统概要设计（1）系统的主要功能为Linux系统设计一个简单的二级文件系统，以实现下列功能：可以实现下列几条命令（1） login 用户登录（2） dir 文件目录列表（3） creat 创建文件（4） delete 删除文件（5） open 打开文件（6） close 关闭文件 （7） read 读文件（8） write 写文件（2）系统模块功能结构 本系统是模拟实现多用户多目录的文件系统（8个用户）,在系统出现登录后 ,输入用户与口令,在用户登录系统后,可建立文件卷,将用户输入的文件保存在指定的文件中。系统的命令与其命令的具体实现，此模拟系统共提供了login用户登录dir列文件目录mkdir建立目录create创建文件del删除文件open打开文件read读文件write写文件上述命令,并根据命令的含义与要求,用C+编程来完成所有具体操作。该系统可以模拟完成用户的登陆和验证,列出文件和目录,新建目录,改变目录,创立和编写文件,删除文件和退出系统等功能。（3） 运行环境要求开发环境：windows平台+visual c+6.0运行环境：windows全系列平台 Visual C+6.0 linux环境下用g+编译C+ 开发语言：c+（4） 数据结构设计（1）用户结构：账号与密码结构typedef struct users char name8;char pwd10;users;本系统有8个默认的用户名,前面是用户名,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 usrarray8 =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 filenameFILENAME_LENGTH;int isdir;int isopen;char content255;fnode *parent;fnode *child;fnode *prev;fnode *next;b)函数介绍fnode *initfile(char filename,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(3)各模块流程图系统的详细设计确定程序设计的各个模块的算法及内部的数据组织，包括主要代码并描述各种算法（1）用户结构：账号与密码结构typedef struct users char name8;char pwd10;users;本系统有8个默认的用户名,前面是用户名,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 usrarray8 =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 filenameFILENAME_LENGTH;int isdir;int isopen;char content255;fnode *parent;fnode *child;fnode *prev;fnode *next;b)函数介绍fnode *initfile(char filename,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();文件与目录列表系统的主要源代码#include stdio.h#include iostream.h#include string.h#include iomanip.h#define FILENAME_LENGTH 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 name8; char pwd10;users; /文件结构struct fnode char filenameFILENAME_LENGTH; int isdir; int isopen; char content255; fnode *parent; fnode *child; fnode *prev; fnode *next;/账号users usrarray8 = usr1,usr1, usr2,usr2, usr3,usr3, usr4,usr4, usr5,usr5, usr6,usr6, usr7,usr7, usr8,usr8,; fnode *initfile(char filename,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 paraPARA_LENGTH,commandCOMMAND_LENGTH,tempparaPARA_LENGTH,recentparaPARA_LENGTH;/创建文件与目录结点 fnode* initfile(char filename,int isdir) fnode *node=new fnode; strcpy(node-filename,filename); 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); cintemp-filename; 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-filename,temp-filename)=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); cintemp-filename; cintemp-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!child; while(ttemp-next) ttemp=ttemp-next; if(strcmp(ttemp-filename,temp-filename)=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 .child=NULL) coutTotal: directors i files j child;while(temp) if(temp-isdir) cout filenameendl;i+; else cout filenamenext; coutTotal: directors i files j filename; if(recent-child=NULL) cout文件不存在!child-filename,filename)=0) coutchild-contentchild; while(temp-next) if(strcmp(temp-next-filename,filename)=0) coutnext-contentendl; return 1; cout文件不存在!filename; if(recent-child=NULL) cout文件不存在!child-filename,filename)=0) recent-child-isopen=1;/设置文件标记为打开 cinrecent-child-content; recent-child-isopen=0;/设置文件标记为关闭 cout文件写入成功!child; while(temp-next) if(strcmp(temp-next-filename,filename)=0) recent-child-isopen=1;/设置文件标记为打开 cintemp-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!topara; if(strcmp(topara,.)=0) int i; while(recent-prev) recent=recent-prev; if(recent-parent) recent=recent-parent; i=strlen(para); while(parai!=/ & i0) i-; if(i!=0) parai=0; else parai+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(topara0=/) 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(ichild) i+; if(recent-isdir) recent=recent-child; else printf(路径错误n); return 0; strcat(para,/); while(toparai!=/ & ifilename,recentpara)!=0 | (recent-isdir!=1) & recent-next!=NULL) recent=recent-next; if(strcmp(recent-filename,recentpara)=0) if(recent-isdir=0) strcpy(para,temppara); recent=temp; printf(是文件不是目录。n); return 0; strcat(para,recent-filename); if(strcmp(recent-filename,recentpara)!=0 | recent=NULL) strcpy(para,temppara); recent=temp; printf(输入路径错误n); return 0; return 1;int del() char filenameFILENAME_LENGTH; cinfilename; temp=new fnode; if(recent-child) temp=recent-child; while(temp-next & (strcmp(temp-filename,filename)!=0 | temp-isdir!=0) temp=temp-next; if(strcmp(temp-filename,filename)!=0) cout不存在该文件！endl; return 0; else cout不存在该文件！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; i8; i+) if( (strcmp(users,usrarrayi.name)=0) & (strcmp(pwd,usrarrayi.pwd)=0) return true; return false;void help(void) cout 命 令 一 览 endl; coutendl; coutcreate: 建立文件。 endl; coutread: 读取文件。 endl; coutwrite: 写入文件,支持多线程 endl; coutdel : 删除文件。 endl; coutmkdir: 建立目录。 endl; coutcd: 切换目录。 endl; coutlogout: 退出登录。 endl;int run() coutlinux:para; cincommand; 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 users8,pwd12; cout*endl; cout* 简单的二级Linux文件系统 *endl; cout* 账号：usr1-usr8 密码：usr1-user8 *endl; cout* 你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; coutendl;while(i3)coutusers;coutpwd;if(chklogin(users,pwd)in=true;break;i+;createroot();while(in)if(!run()break;系统测试及调试心得体会经过一周的共同努力，在老师提供的帮助的基础上，我们将程序按要求设计并修改完善，使其能实现课程设计要求的基本功能。操作系统是计算机科学与技术专业中的一门重要基础课，目的是让我们了解操作系统的基本概念，理解计算机系统的资源如何组织，操作系统如何有效地管理这些系统资源，用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。通过课程设计，可以进一步理解在计算机系统上运行的其它各类操作系统，并懂得在操作系统的支持下建立自己的应用系统。操作系统课程设计，对于训练我们掌握程序设计、熟悉上机操作和程序调试技术都有重要作用。重点培养我们的思维能力、创新能力和排错能力。通过课程设计，进一步融会贯通教材内容，掌握程序各功能模块的工作原理，相互联系和来龙去脉，完整地建立系统的概念。激发我的学习热情和主动性，培养我的独立工作能力，在实践活动中，将所学知识综合运用，增长才干，并积累经验。对编程语言又有了更深一层次的认识，并对其的编程能力有所加强，但还是很多的不足有待改进，对于编程来说还需要大量的实践，才能在发现问题和解决问题中前进与提高。最后，向辛勤指导我们的老师表示深深的谢意!并祝老师身体健康，工作顺利，万事如意!主要参考文献操作系统实验教程 清华大学出版社 张丽芬编著操作系统实验教程 清华大学出版社 张坤著计算机操作系统 西安电子科技大学出版社 汤小丹 梁红兵 等著