计算机操作系统课程设计.docx

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计算机操作系统课程设计

计算机操作系统课程设计

班级:

计091-1

姓名:

学号:

使用语言:

C++

指导老师:

学院:

一、系统要求

1、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。

2、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用户登陆

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、保护码与文件长度;

（3）源文件可以进行读写保护。

二、系统分析

1、设计思想

本文件为二级文件系统,即要实现对文件的增删改查,同时又具备登陆系统、注册用户的功能,各个用户之间的文件系统互不干扰。

本文件系统采用两级目录,其中第一级对应于用户账号,第二级对应于用户帐号下的文件。

另外,为了简便文件系统未考虑文件共享,文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。

系统采用结构体来存储用户、文件目录、文件数据内容:

048*548*5+44*5048*5+44*50+264*200

每个分区都就是由结构体组成,每个个去的结构体的个数由格式化系统就是决定。

整个系统的编码构成主要分为:

Allstruct、h定义了每个分区的结构体;

Mysys、h声明了对系统操作的各种方法;

Myuserfile、h声明了对文件操作的各种方法;

Mymain、cpp整个系统的主函数,操作入口;

Mysys、cpp包含了mysys、h,实现了操作系统的各种方法;

Myuser包含了myuserfile、h,实现了操作文件的各种方法;

2、主要数据结构

Allstruct、h文件的内容:

structs_user//用户区结构体

{

longisuse;//就是否使用

charname[20];//用户名

charpsd[20];//密码

longaddress;//目录地址

};

structs_list//目录结构体

{

longisuse;//就是否使用

charname[20];//文件名字

longmyaddress;//本条目录地址

longpointaddress;//指向的文件的地址

longisfile;//就是否锁定

longpointsize;//目标文件的大小

longnextaddress;//下条目录的地址

};

structs_file//文件结构体

{

longisuse;//就是否使用

charcontent[256];//文件内容

longnext;//下个文件块地址

};

三、系统执行

1、如果首次进入系统,还没有文件系统,则会提示格式化文件系统,创建分区,并初始化分区:

2、刚初始化后,没有用户,提示创建用户:

3、用户创建成功后出现对系统操作的菜单

4、注册用户功能:

5、用户登录,登录成功后显示当前用户下的所有文件及其详细信息,同时显示对文件操作的菜单:

6、新注册的用户默认为没有文件,选择创建文件,并且每次对文件操作后显示当前用户的所有文件与操作菜单:

7、此次新建的文件为锁定状态,不能被删除:

8、对文件查瞧,默认创建的时候用0填充文件内容:

9、修改文件内容:

10、对文件的锁定进行装换:

11、删除文件:

12、注销登录退出系统:

四、功能实现

Mysys、h

#include

#include"myuserfile、h"

classMSysterm

{//封装了管理系统的方法

//成员变量

private:

FILE*myfile;

MUsermyuser;

//成员函数

public:

MSysterm（）{}

voidoutName（）;//打印登陆后的用户名

intcheack（）;//检查虚拟文件系统跟就是否存在

intmyformat（）;//初始化虚拟磁盘

intcreateuser（）;//创建用户

intlogin（）;//用户登录

voidmymain（）;//主控制程序

intlogout（）;//用户注销

};

Myuserfile、h

#include

classMUser//封装了管理文件的方法

{

//成员变量

public:

FILE*myfile;

charname[20];//用户名

charpsd[20];//密码

longlistaddress;//目录地址

longmyaddress;//此用户的地址

private:

longlastaddress;//最后一个目录的地址

//成员函数

public:

intcreateFile（）;//增加文件

intdel[20]）;//删除文件

intrevamp[20]）;//修改文件

intmydir（）;//列出当前目录的所有文件（夹）

intview[20]）;//查瞧文件

intmyConversion（char[20]）;//转换就是否锁定状态

private:

intisSame（char[20],char[20]）;

};

Mymain、cpp

#include

#include

#include"mysys、h"

#include

usingnamespacestd;

intmain（）

{

charnod1;

intn_select=2,i_1=0;

MSystermmysys;

/***********文件不存在的程序入口************/

if（mysys、cheack（）==-1）//磁盘空间不存在

{

cout<<"虚拟磁盘文件不存在,就是否生成？

Y/N"<

cin>>nod1;

cin、clear（）;//清除流的错误标记

cin、ignore（numeric_limits:

:

max（）,'\n'）;//清空输入流

if（nod1=='Y'||nod1=='y'）

{

cout<<"正在创建。

。

。

。

"<

if（mysys、myformat（）!

=1）//创建磁盘空间

{

cout<<"创建磁盘空间失败！

即将退出。

"<

cin>>nod1;

return2;

}

cout<<"创建完成！

就是否创建用户？

Y/N"<

cin>>nod1;

cin、clear（）;//清除流的错误标记

cin、ignore（numeric_limits:

:

max（）,'\n'）;//清空输入流

if（nod1=='Y'||nod1=='y'）

{

if（mysys、createuser（）==1）//创建用户

{

cout<<"创建用户成功。

"<

}

else

{

cout<<"创建用户失败！

即将退出。

"<

return3;

}

}

else

{

cout<<"匿名用户无法进入系统,正在退出。

。

。

"<

return4;

}

}

else

{

cout<<"程序已结束！

按任意键退出。

。

。

。

"<

return1;

}

}

/***********文件存在的程序入口**************/

for（;;）

{

cout<<"*********************"<

cout<<"请选择:

"<

cout<<"1、登录"<

cout<<"*********************"<

cin>>n_select;

cin、clear（）;//清除流的错误标记

cin、ignore（numeric_limits:

:

max（）,'\n'）;//清空输入流

if（n_select==1）

{

for（inti_1=0;i_1<=3;i_1++）//登录

{

if（mysys、login（）==1）

{

cout<<"登陆成功！

欢迎您";

mysys、outName（）;

break;

}

else

{

cout<<"用户名不存在或密码错误！

"<

}

}

if（i_1==4）

{

cout<<"非法用户!

"<

"<

cin>>nod1;

return5;

}

break;

}

if（n_select==2）

{

if（mysys、createuser（）==1）//创建用户

{

cout<<"创建用户成功。

"<

}

else

{

cout<<"创建用户失败！

"<

}

}

if（n_select==3）

{

return6;

}

}

mysys、mymain（）;

return0;

}

Mysys、cpp

#include"mysys、h"

#include"allstruct、h"

#include

#include

#include//用于清除残留的输入流

usingnamespacestd;

intMSysterm:

:

cheack（）//检查虚拟空间就是否存在

{

my（"test1、txt","r"）;

if（my）

{

return-1;//返回-1,代表文件不存在

}

fclose（myfile）;

return1;

}

intMSysterm:

:

myformat（）

{

inti=1;

my（"test1、txt","w"）;

if（my）

{

return-1;

}

s_userms_user;

ms_user、isuse=0;

s_listms_list;

ms_list、isuse=0;

s_;

ms_;

for（i=1;i<=5;i++）

{

if（fwrite（&ms_user,sizeof（ms_user）,1,my）//用户区格式化

{

cout<<"用户格式信息写入失败！

"<

fclose（myfile）;

return-2;

}

}

for（i=1;i<=50;i++）

{

if（fwrite（&ms_list,sizeof（ms_list）,1,my）//目录区格式化

{

cout<<"目录格式信息写入失败！

"<

fclose（myfile）;

return-3;

}

}

for（i=0;i<=199;i++）

{

if（fwrite（&ms_（ms_）!

=1）//数据区格式化

{

cout<<"数据格式信息写入失败！

"<

fclose（myfile）;

return-4;

}

}

fclose（myfile）;

return1;

}

intMSysterm:

:

createuser（）//创建用户

{

s_userms_user,ms_user2;

intnowaddress=0,issame=0,m=0,i=1;//记录当前的扫描指针,密码比对标志位,循环使用的变量

cout<<"正在检查用户空间就是否足够。

。

。

。

"<

my（"test1、txt","r"）;

for（i=1;i<=5;i++,fseek（my）,nowaddress++）//检查用户空间就是否足够

{

if（fread（&ms_user2、isuse,4,1,my）

{

cout<<"读取用户空间失败,虚拟磁盘格式错误,可能已被损坏"<

fclose（myfile）;

return-1;

}

if（ms_user2、isuse==0）

{

break;

}

}

if（i==6）

{

cout<<"用户空间已满！

创建用户失败"<

return-2;

}

for（;;）

{

cout<<"请输入新用户的用户名:

"<

cin>>ms_user、name;

cin、clear（）;//清除流的错误标记

cin、ignore（numeric_limits:

:

max（）,'\n'）;//清空输入流

fseek（my）;

for（i=1;i<=5;i++）//检查用户名

{

if（fread（&ms_user2、isuse,4,1,my）//找到被使用的用户区,下一步读取名字

{

cout<<"读取用户空间失败,虚拟磁盘格式错误,可能已被损坏"<

fclose（myfile）;

return-1;

}

if（ms_user2、isuse==0）

{

fseek（my）;

}

else

{

if（fread（&ms_user2、name,20,1,my）//读取用户区的名字

{

cout<<"读取用户空间失败,虚拟磁盘格式错误,可能已被损坏"<

fclose（myfile）;

return-1;

}

for（m=0;m<=19;m++）

{

if（ms_user、name[m]!

=ms_user2、name[m]）

{

issame=0;

break;

}

else

{

issame=1;

if（ms_user、name[m]=='\0'）

{

break;

}

}

}

if（issame==1）

{

cout<<"用户名重复！

请重新输入:

"<

break;

}

fseek（my）;

}

}

if（i>=6）

{

for（;;）//输入密码

{

cout<<"请输入密码,最多19位。

"<

cin>>ms_user、psd;

cin、clear（）;//清除流的错误标记

cin、ignore（numeric_limits:

:

max（）,'\n'）;//清空输入流

cout<<"请再次输入密码:

"<

cin>>ms_user2、psd;

cin、clear（）;//清除流的错误标记

cin、ignore（numeric_limits:

:

max（）,'\n'）;//清空输入流

for（m=0;m<=19;m++）

{

if（ms_user、psd[m]!

=ms_user2、psd[m]）

{

issame=0;

cout<<"两次密码不匹配"<<''<

break;

}

else

{

issame=1;

if（ms_user、psd[m]=='\0'）

{

break;

}

}

}

if（issame==1）

{

break;

}

}

cout<<"进入存储。

。

。

。

"<

ms_user、isuse=1;//空间使用置为使用

（1）;

ms_user、address=0;//默认不存在目录

fclose（myfile）;

my（"test1、txt","r+"）;

fseek（my*nowaddress,0）;

if（fwrite（&ms_user,sizeof（ms_user）,1,myfile）==0）

{

cout<<"写入用户信息失败！

"<

}

else

{

break;

}

}

}

fclose（myfile）;

return1;

}

intMSysterm:

:

login（）//用户登录

{

s_userms_user,ms_user2;

intissame=0,m=0,i=0;//比较标记,循环使用的变量

cout<<"请输入用户名:

"<

cin>>ms_user、name;

cin、clear（）;//清除流的错误标记

cin、ignore（numeric_limits:

:

max（）,'\n'）;//清空输入流

my（"test1、txt","r"）;

for（i=1;i<=5;i++）

{

if（fread（&ms_user2、isuse,4,1,my）//读取被使用的用户区

{

cout<<"读取用户空间失败,虚拟磁盘格式错误,可能已被损坏"<

fclose（myfile）;

return-1;

}

if（ms_user2、isuse==0）

{

fseek（my）;

continue;

}

else

{

if（fread（&ms_user2、name,20,1,my）//读取名字

{

cout<<"读取用户空间失败,虚拟磁盘格式错误,可能已被损坏"<

fclose（myfile）;

return-1;

}

for（m=0;m<=19;m++）

{

if（ms_user、name[m]!

=ms_user2、name[m]）

{

issame=0;

break;

}

else

{

issame=1;

if（ms_user、name[m]=='\0'）

{

break;

}

}

}

if（issame==1）

{

if（fread（&ms_user2、psd,20,1,my）//读取密码

{

cout<<"读取密码失败！

磁盘错误。

"<

fclose（myfile）;

return-1;

}

for（intk=0;k<=2;k++）

{

cout<<"请输入密码:

"<

cin>>ms_user、psd;

cin、clear（）;//清除流的错误标记

cin、ignore（numeric_limits:

:

max（）,'\n'）;//清空输入流

for（m=0;m<=19;m++）

{

if（ms_user、psd[m]!

=ms_user2、psd[m]）

{

issame=0;

break;

}

else

{

issame=1;

if（ms_user、psd[m]=='\0'）

{

break;

}

}

}

if（issame==0）

{

cout<<"密码错误,请重新输入。

"<

}

else

{

if（fread（&ms_user2、address,4,1,my）//读取目录地址

{

cout<<"读取目录失败！

磁盘错误。

"<

fclose（myfile）;

return-1;

}

for（m=0;m<=19;m++）//对对象myuser赋值

{

myuser、name[m]=ms_user2、name[m];

myuser、psd[m]=ms_user2、psd[m];

}

myuser、listaddress=ms_user2、address;

myuser、myaddress=（i-1）*48;

fclose（myfile）;

return1;//返回登录成功

}

}

fclose（myfile）;

re