实验二文件系统模拟设计.docx
《实验二文件系统模拟设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验二文件系统模拟设计.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验二文件系统模拟设计
实验二文件系统模拟设计
一、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。
二、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用户登录
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
三、实验内容指导提示
（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文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。
（2）用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。
如file0，file1,file2...并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。
★★★★★《程序设计思想参考》
<程序设计>
（1）设计思想
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。
【注：
在linux下用g++编译C++】
（2）主要数据结构
用户结构：
账号与密码结构
typedefstructusers
{
char name[8];
char pwd[10];
}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。
usersusrarray[8]=
{
"usr1","usr1",
"usr2","usr2",
"usr3","usr3",
"usr4","usr4",
"usr5","usr5",
"usr6","usr6",
"usr7","usr7",
"usr8","usr8",
};
（3）数据结构说明
a）文件结构链表
structfnode
{
charfilename[FILENAME_LENGTH];
int isdir;
intisopen;
charcontent[255];
fnode*parent;
fnode*child;
fnode*prev;
fnode*next;
};
b）函数介绍
fnode*initfile（charfilename[],intisdir）;//初始化文件或目录
voidcreateroot（）;//建立系统根目录
intrun（）;系统运行
intfindpara（char*topara）;对参数进行处理
boolchklogin（char*users,char*pwd）;检查账号与口令
voidhelp（）;命令列表
intmkdir（）;建立目录
intcreate（）;建立文件
intread（）;读取文件
intwrite（）;写入文件
intdel（）;删除文件
intcd（）;切换目录
intdir（）;文件与目录列表
（4）各模块流程图
（5）、模拟文件系统参考程序清单
#include"stdio.h"
#include"iostream.h"
#include"string.h"
#include"iomanip.h"
#defineFILENAME_LENGTH10//文件名称长度
#defineCOMMAND_LENGTH10 //命令行长度
#definePARA_LENGTH30 //参数长度
//账号结构
typedefstructusers
{
char name[8];
char pwd[10];
}users;
//文件结构
structfnode
{
charfilename[FILENAME_LENGTH];
int isdir;
intisopen;
charcontent[255];
fnode*parent;
fnode*child;
fnode*prev;
fnode*next;
};
//账号
usersusrarray[8]=
{
"usr1","usr1",
"usr2","usr2",
"usr3","usr3",
"usr4","usr4",
"usr5","usr5",
"usr6","usr6",
"usr7","usr7",
"usr8","usr8",
};
fnode*initfile（charfilename[],intisdir）;
voidcreateroot（）;
intrun（）;
intfindpara（char*topara）;
boolchklogin（char*users,char*pwd）;
voidhelp（）;
intmkdir（）;
intcreate（）;
intread（）;
intwrite（）;
intdel（）;
intcd（）;
intdir（）;
fnode*root,*recent,*temp,*ttemp;
charpara[PARA_LENGTH],command[COMMAND_LENGTH],temppara[PARA_LENGTH],recentpara[PARA_LENGTH];
//创建文件与目录结点
fnode*initfile（charfilename[],intisdir）
{
fnode*node=newfnode;
strcpy（node->filename,filename）;
node->isdir=isdir;
node->isopen=0;
node->parent=NULL;
node->child=NULL;
node->prev=NULL;
node->next=NULL;
returnnode;
}
//创建文件存储结点
voidcreateroot（）
{
recent=root=initfile（"/",1）;
root->parent=NULL;
root->child=NULL;
root->prev=root->next=NULL;
strcpy（para,"/"）;
}
intmkdir（）
{
temp=initfile（"",1）;
cin>>temp->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!
"）;
return1;
}
}
ttemp->next=temp;
temp->parent=NULL;
temp->child=NULL;
temp->prev=ttemp;
temp->next=NULL;
}
return1;
}
intcreate（）
{
temp=initfile（"",0）;
cin>>temp->filename;
cin>>temp->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!
"< }
else
{
ttemp=recent->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!
"）;
return1;
}
}
ttemp->next=temp;
temp->parent=NULL;
temp->child=NULL;
temp->prev=ttemp;
temp->next=NULL;
cout<<"文件建立成功!
"< }
return1;
}
intdir（）
{
inti=0,j=0;
temp=newfnode;
temp=recent;
if（temp!
=root）
{cout<<"
"<<".."<if（temp->child==NULL）
{
cout<<"Total:
"<<"directors "< return1;
}
temp=temp->child;
while（temp）
{
if（temp->isdir）
{cout<<"
"<filename< else
{cout<<" "<filename< temp=temp->next;
}
cout<<"Total:
"<<"directors "<}
intread（）
{
charfilename[FILENAME_LENGTH];
cin>>filename;
if（recent->child==NULL）
{
cout<<"文件不存在!
"< return1;
}
if（strcmp（recent->child->filename,filename）==0）
{
cout<child->content< return1;
}
else
{
temp=recent->child;
while（temp->next）
{
if（strcmp（temp->next->filename,filename）==0）
{cout<next->content< return1;}
}
cout<<"文件不存在!
"<
}
}
intwrite（）
{
charfilename[FILENAME_LENGTH];
cin>>filename;
if（recent->child==NULL）
{
cout<<"文件不存在!
"< return1;
}
if（strcmp（recent->child->filename,filename）==0）
{
recent->child->isopen=1;//设置文件标记为打开
cin>>recent->child->content;
recent->child->isopen=0;//设置文件标记为关闭
cout<<"文件写入成功!
"< return1;
}
else
{
temp=recent->child;
while（temp->next）
{
if（strcmp（temp->next->filename,filename）==0）
{
recent->child->isopen=1;//设置文件标记为打开
cin>>temp->next->content;
recent->child->isopen=0;//设置文件标记为关闭
cout<<"文件写入成功!
"< return1;}
}
cout<<"文件不存在!
"<
}
}
intcd（）
{ chartopara[PARA_LENGTH];
cin>>topara;
if（strcmp（topara,".."）==0）
{
inti;
while（recent->prev）
recent=recent->prev;
if（recent->parent）
{
recent=recent->parent;
}
i=strlen（para）;
while（para[i]!
='/'&&i>0）i--;
if（i!
=0）
para[i]='\0';
else
para[i+1]='\0';
}
else
{
findpara（topara）;
}
return1;
}
intfindpara（char*topara）
{
inti=0;
intsign=1;
if（strcmp（topara,"/"）==0）
{
recent=root;
strcpy（para,"/"）;
return1;
}
temp=recent;
strcpy（temppara,para）;
if（topara[0]=='/'）
{
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"）;
return1;
}
}
}
while（i<=strlen（topara）&&recent）
{
intj=0;
if（topara[i]=='/'&&recent->child）
{
i++;
if（recent->isdir）
recent=recent->child;
else
{printf（"路径错误\n"）;
return0;
}
strcat（para,"/"）;
}
while（topara[i]!
='/'&&i<=strlen（topara））
{
recentpara[j]=topara[i];
i++;j++;
}
recentpara[j]='\0';
while（（strcmp（recent->filename,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"）;
return0;
}
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"）;
return0;
}
}
return1;
}
intdel（）
{
charfilename[FILENAME_LENGTH];
cin>>filename;
temp=newfnode;
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！
"< return0;
}
}
else
{
cout<<"不存在该文件！
"< return0;
}
if（temp->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;
}
deletetemp;
cout<<"文件已删除!
"<}
boolchklogin（char*users,char*pwd）
{
inti;
for（i=0;i<8;i++）
{
if（（strcmp（users,usrarray[i].name）==0） &&（strcmp（pwd,usrarray[i].pwd）==0））
returntrue;
}
returnfalse;
}
voidhelp（void）
{
cout<<" 命 令 一 览 "< cout< cout<<"create:
建立文件。
"< cout<<"read:
读取文件。
"< cout<<"write:
写入文件,支持多线程 "< cout<<"del :
删除文件。
"< cout<<"mkdir:
建立目录。
"< cout<<"cd:
切换目录。
"< cout<<"logout:
退出登录。
"<}
intrun（）
{
cout<<"linux:
"<";
cin>>command;
if（strcmp（command,"mkdir"）==0）
mkdir（）;
elseif（strcmp（command,"dir"）==0）
dir（）;
elseif（strcmp（command,"cd"）==0）
cd（）;
elseif（strcmp（command,"create"）==0）
create（）;
elseif（strcmp（command,"read"）==0）
read（）;
elseif（strcmp（command,"write"）==0）
write（）;
elseif（strcmp（command,"del"）==0）
del（）;
elseif（strcmp（command,"help"）==0）
help（）;
elseif（strcmp（command,"logout"）==0）
return0;
else
cout<<"请参考help提供的命令列表!
"< }
intmain（）
{
inti=0;
boolin=false;
charusers[8],pwd[12];
cout<<"|----
升级会员 