Linux文件系统实验报告.docx
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Linux文件系统实验报告
黄冈师范学院
提高型实验报告
实验课题
文件系统的设计与实现
(实验类型:
□综合性☑设计性□应用性)
实验课程
操作系统原理
实验时间
2015-2016第二学期
学生姓名
何正发
专业班级
软件工程1401
学号
2014263040107
一、实验目的和要求
成绩:
1、熟悉操作系统设计的过程,巩固操作系统的基本知识,加深对操作原理、功能及各种不同的存储管理方法理解与应用;
2、学会运用各种语言、软件开发新软件的基本方法;
3、增强实际应用能力和动手操作能力。
二、实验条件
Win7/Windows8.1/Linux等操作系统,装有java、C、C++、C#等语言工具的环境。
三、实验原理分析
可以选择最佳适应算法,按照从小到大的次序组成空闲区自由链,当用户作业或进程申请一个空闲区时,存储管理
程序从表头开始查找,当找到第一个満足要求的空闲区时,停止查找。
如果该空闲区大于请求表中的请求长
度,将减去请求长度后的剩余空闲区部分留在可用表中。
回收时,从作链中删去要回收的作业块,同时在空
闲链中插入该作业大小的空闲区,并按顺序排列
四、实验方案或步骤
1、应用环境、需求分析
本模拟系统主要针对文件的管理和操作名主要有:
创建用户、文件、文件夹,读文件,写文件,执行文件,关闭文件,删除用户、文件夹、文件的功能。
创建用户、文件、文件夹:
在对系统发出操作命令之前必须先登录用户,然而登录之前必须创建该用户。
在创建完后,可通过登录用户来创建文件和文件夹。
在创建文件时可设置文件的属性和输入文件的内容。
读文件:
读取任何已创建的只读或读写文件的内容;如果所要读的文件不是可读文件时,系统会显示该文件不可读;如果所读文件不存在,系统会显示文件不存在。
写文件用户可写或重写读写文件中的内容,并保存文件中的重写内容,以供下次读取;当所要写的文件不是可写的文件时,系统会显示该文件不可写;当所要写的文件并不存在时,系统会显示该文件不存在。
执行文件:
登录用户后,用户可执行系统中已创建的执行文件;当该文件不是可执行文件时,系统会显示该文件不可执行;当该文件不存在时,系统将会显示该文件不存在。
关闭文件:
可通过选择关闭文件的功能选项,来关闭系统中所有打开的文件,如果没有文件被打开,则系统会显示没有文件打开。
删除用户、文件、文件夹:
用户可通过选择删除的功能选项来删除不想再保存的文件和文件夹,删除后,用户会自动注销;当选择删除用户的功能选项时,系统会删除该用户,以及该用户所创建的所有文件和文件夹。
2、概要设计
打开文件流程图:
写文件流程图:
关闭文件流程图:
3、详细设计
(1)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",
};
(2)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、代码清单
#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
{
charname[8];
charpwd[10];
}users;
//文件结构
structfnode
{
charfilename[FILENAME_LENGTH];
intisdir;
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;
gets(temp->content);
//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<<"***************************************************************"<cout<<"*简单的二级Linux文件系统*"<cout<<"*账号:
usr1-usr8密码:
usr1-usr8*"<cout<<"*你只有三次机会来试验账号*"<cout<<"*键入help可以获取帮助*"<cout<<"***************************************************************"<cout<while(i<3)
{
cout<<"Login:
";
cin>>users;
cout<<"Pass:
";
cin>>pwd;
if(chklogin(users,pwd))
{in=true;break;}
i++;
}
createroot();
while(in)
{
if(!
run())
break;
}
}
五、实验结果与分析
能够很成功的对文件进行读