操作系统课程设计文件管理二级文件系统.docx
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操作系统课程设计文件管理二级文件系统
本文档分别包含linux和windows两套程序
一、课程设计的目的
二、课程设计的内容及要求
内容
要求
三、实现原理
四、关键算法实现流程图
流程图
关键算法
五、软件运行环境及限制
六．结果输出及分析
七．心得体会
八．参考文献
一．课程设计的目的
本课程设计是学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让我更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强了我的动手能力。
二．课程设计的内容及要求
内容：
为LINUX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护。
从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：
1、鼓励并优先个人独立选题设计，可从下面设计题目中选择，也可以自拟相关题目；如要合作，每组最多两名同学，且设计文档不能相同；
2、可以在我们实验课最后布置的实验设计基础上进行完善和改进，但不能相同。
3、题目选定后报给班长，班长要注意班级内题目的平衡，根据所选题目进行协调，不要都选一样的题。
4、设计完成后报请老师答辩，答辩时不能对自己提供的设计进行讲解的同学，视为抄袭；
5、要求写出一份详细的设计报告（A4纸）。
6、每位同学在周五将自己的设计报告和电子文档（包括报告和源程序）交给学习委员，并由学习委员统一刻盘后上交。
三．实现原理
首先，实现Login用户登录，（用户名：
admin密码：
admin）必须登录成功才能进入文件系统进行查看，进入后，通过树状展示文件目录（默认文件目录是C：
\ProgramFiles）,右侧显示文件夹图标或者文件图标，选中节点鼠标右击弹出菜单，有新建目录，新建文件，删除文件，打开文件，属性菜单项，并分别实现其功能。
四．关键算法实现流程图
流程图：
关键算法：
1．新建目录功能的实现
privateclassMenuAction2implementsActionListener{
publicvoidactionPerformed（ActionEventarg0）{
try{
StringName=JOptionPane.showInputDialog（"创建目录名称：
"）;
if（!
Name.equals（""））{
//得到树状视图的被选择节点路径
TreePathpath=tree.getSelectionPath（）;
//得到树状视图的被选择节点
MutableTreeNodenode=（MutableTreeNode）path
.getLastPathComponent（）;
//得到树状视图的模型类变量
DefaultTreeModelmodel=（DefaultTreeModel）tree.getModel（）;
//新建子节点，标题为新目录名称
MutableTreeNodenewNode=newDefaultMutableTreeNode（Name）;
//先展开树状视图，触发展开树状视图事件，给当前节点追加下级节点
tree.fireTreeExpanded（path）;
//如果当前节点允许存在下级节点，则在树状视图的模型类变量中插入新子节点，位置是第一个，否则显示消息并退出该函数
if（node.getAllowsChildren（））
model.insertNodeInto（newNode,node,0）;
else{
JOptionPane.showMessageDialog（null,"不能给文件追加下级目录!
"）;
return;
}
//得到被选择节点对应文件的完整路径信息
StringfullPath="";
for（Objectobj:
path.getPath（））{
Stringstr=obj.toString（）;
//处理盘符根目录问题
if（str.endsWith（"\\"））
str=str.substring（0,str.length（）-1）;
if（fullPath.equals（""））
fullPath+=str;
else
fullPath+="\\"+str;
}
//System.out.println（"fullpath="+fullPath）;
//生成被选择节点对应的文件类变量
FileparentDir=newFile（fullPath）;
//如果是目录，则新建相应的子目录
if（parentDir.isDirectory（））{
FilecurrentFile=newFile（fullPath+"\\"+Name）;
currentFile.mkdir（）;
}
}
else{
JOptionPane.showMessageDialog（null,"文件名不能为空！
"）;
}
}catch（HeadlessExceptione）{
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace（）;
}
}
}
2.新建文件功能的实现
privateclassMenuAction5implementsActionListener{
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{
TreePathtp=tree.getSelectionPath（）;
//得到被选择节点对应文件的完整路径信息
StringfullPath="";
for（Objectobj:
tp.getPath（））{
Stringstr=obj.toString（）;
//处理盘符根目录问题
if（str.endsWith（"\\"））
str=str.substring（0,str.length（）-1）;
if（fullPath.equals（""））
fullPath+=str;
else
fullPath+="\\"+str;
}
StringFileName=JOptionPane.showInputDialog（"创建文件名称：
"）;
if（!
FileName.equals（null））{
Filef=newFile（fullPath+"\\"+FileName）;
try{
f.createNewFile（）;
}catch（IOExceptione1）{
//TODOAuto-generatedcatchblock
e1.printStackTrace（）;
}
}else{
JOptionPane.showMessageDialog（null,"文件名不能为空！
"）;
}
}
}
3.删除功能的实现
//内部类，响应快捷菜单的单击操作
privateclassMenuActionimplementsActionListener{
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{
//得到树状视图的被选择节点路径
TreePathtp=tree.getSelectionPath（）;
//得到树状视图的被选择节点
DefaultMutableTreeNodenode=（DefaultMutableTreeNode）tp
.getLastPathComponent（）;
//从树状视图删除当前节点
DefaultTreeModeldtm=（DefaultTreeModel）tree.getModel（）;
dtm.removeNodeFromParent（node）;
//得到被选择节点对应文件的完整路径信息
StringfullPath="";
for（Objectobj:
tp.getPath（））{
Stringstr=obj.toString（）;
//处理盘符根目录问题
if（str.endsWith（"\\"））
str=str.substring（0,str.length（）-1）;
if（fullPath.equals（""））
fullPath+=str;
else
fullPath+="\\"+str;
}
//如果是文件，直接删除，如果是目录则调用deleteDir函数删除目录
FilecurrentFile=newFile（fullPath）;
if（currentFile.isFile（））
currentFile.delete（）;
else
deleteDir（currentFile）;
}
};
//通过递归调用，可以删除目录的函数
publicstaticbooleandeleteDir（Filedir）{
//判断是否为目录，如果是，则递归调用自己，如果不是，直接删除文件
if（dir.isDirectory（））{
String[]subDir=dir.list（）;
for（Strings:
subDir）{
deleteDir（newFile（dir,s））;
}
}
returndir.delete（）;
}
4.打开文件的功能实现
即是Open_File这个类。
5.属性的功能实现
取得路径名：
TreePathtp=tree.getSelectionPath（）;
//得到被选择节点对应文件的完整路径信息
StringfullPath="";
for（Objectobj:
tp.getPath（））{
Stringstr=obj.toString（）;
//处理盘符根目录问题
if（str.endsWith（"\\"））
str=str.substring（0,str.length（）-1）;
if（fullPath.equals（""））
fullPath+=str;
else
fullPath+="\\"+str;
}
然后传入newProper（fullPath）;
属性详细实现即是Proper类。
五．软件运行环境及限制
运行环境：
JDK1.6
使用语言：
Java
编程工具：
JBuilder2007
错误提示框
进入系统后主界面：
菜单选项：
新建目录“小小”
新建文件“小小”
删除“小小”目录及文件
删除成功
打开文件
查看文件属性
七．心得体会
操作系统课程设计，自己通过查找资料、复习课本、编程调试，写实验报告等环节，进一步掌握了以前学到的知识，并且还对操作系统应用有了更深入的认识与掌握。
比如对树的展示有了很好的学习，对二级文件系统也有了很好的了解，如何解决实现里面功能的各种问题。
通过实践的学习，我认到学好计算机要重视实践操作，不仅仅是学习java语言，还是其它的语言，以及其它的计算机方面的知识都要重在实践，所以后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己便好地学好计算机。
八．参考文献
[1]朱福喜，尹为民等编著.Java语言与面向对象程序设计.武汉：
武汉大学出版社,2002.12
[2]陆昌辉，Java程序设计实用案例教程.北京：
电子工业出版社，2008.5
[3]丁振凡，黎章等编著.Java语言实用教程..北京：
北京邮电大学出版社，2005.8
[4]何桥,李肃义等编著.Java程序设计简明教程.北京：
中国水利水电出版社,2004.9
文件管理系统模拟
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护。
3.实验提示
（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。
入file0,file1,file2…并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。
4.源代码
#include
#include
#include
#defineMEM_D_SIZE1024*1024//总磁盘空间为1M
#defineDISKSIZE1024//磁盘块的大小1K
#defineDISK_NUM1024//磁盘块数目1K
#defineFATSIZEDISK_NUM*sizeof（structfatitem）//FAT表大小
#defineROOT_DISK_NOFATSIZE/DISKSIZE+1//根目录起始盘块号
#defineROOT_DISK_SIZEsizeof（structdirect）//根目录大小
#defineDIR_MAXSIZE1024//路径最大长度为1KB
#defineMSD5//最大子目录数5
#defineMOFN5//最大文件深度为5
#defineMAX_WRITE1024*128//最大写入文字长度128KB
structfatitem/*size8*/
{
intitem;/*存放文件下一个磁盘的指针*/
charem_disk;/*磁盘块是否空闲标志位0空闲*/
};
structdirect
{
/*-----文件控制快信息-----*/
structFCB
{
charname[9];/*文件/目录名8位*/
charproperty;/*属性1位目录0位普通文件*/
intsize;/*文件/目录字节数、盘块数）*/
intfirstdisk;/*文件/目录起始盘块号*/
intnext;/*子目录起始盘块号*/
intsign;/*1是根目录0不是根目录*/
}directitem[MSD+2];
};
structopentable
{
structopenttableitem
{
charname[9];/*文件名*/
intfirstdisk;/*起始盘块号*/
intsize;/*文件的大小*/
}openitem[MOFN];
intcur_size;/*当前打文件的数目*/
};
structfatitem*fat;/*FAT表*/
structdirect*root;/*根目录*/
structdirect*cur_dir;/*当前目录*/
structopentableu_opentable;/*文件打开表*/
intfd=-1;/*文件打开表的序号*/
char*bufferdir;/*记录当前路径的名称*/
char*fdisk;/*虚拟磁盘起始地址*/
voidinitfile（）;
voidformat（）;
voidenter（）;
voidhalt（）;
intcreate（char*name）;
intopen（char*name）;
intclose（char*name）;
intwrite（intfd,char*buf,intlen）;
intread（intfd,char*buf）;
intdel（char*name）;
intmkdir（char*name）;
intrmdir（char*name）;
voiddir（）;
intcd（char*name）;
voidprint（）;
voidshow（）;
voidinitfile（）
{
fdisk=（char*）malloc（MEM_D_SIZE*sizeof（char））;/*申请1M空间*/
format（）;
}
voidformat（）
{
inti;
FILE*fp;
fat=（structfatitem*）（fdisk+DISKSIZE）;/*计算FAT表地址，引导区向后偏移1k）*/
/*-----初始化FAT表------------*/
fat[0].item=-1;/*引导块*/
fat[0].em_disk='1';
for（i=1;i{
fat[i].item=i+1;
fat[i].em_disk='1';
}
fat[ROOT_DISK_NO].item=-1;/*存放根目录的磁盘块号*/
fat[ROOT_DISK_NO].em_disk='1';
for（i=ROOT_DISK_NO+1;i{
fat[i].item=-1;
fat[i].em_disk='0';
}
/*-----------------------------------------------*/
root=（structdirect*）（fdisk+DISKSIZE+FATSIZE）;/*根目录的地址*/
/*初始化目录*/
/*---------指向当前目录的目录项---------*/
root->directitem[0].sign=1;
root->directitem[0].firstdisk=ROOT_DISK_NO;
strcpy（root->directitem[0].name,"."）;
root->directitem[0].next=root->directitem[0].firstdisk;
root->directitem[0].property='1';
root->directitem[0].size=ROOT_DISK_SIZE;
/*-------指向上一级目录的目录项---------*/
root->directitem[1].sign=1;
root->directitem[1].firstdisk=ROOT_DISK_NO;
strcpy（root->directitem[1].name,".."）;
root->directitem[1].next=root->directitem[0].firstdisk;
root->directitem[1].property='1';
root->directitem[1].size=ROOT_DISK_SIZE;
if（（fp=fopen（"disk.dat","wb"））==NULL）
{
printf（"Error:
\nCannotopenfile\n"）;
return;
}
for（i=2;i{
root->directitem[i].sign=0;
root->directitem[i].firstdisk=-1;
strcpy（root->directitem[i].name,""）;
root->directitem[i].next=-1;
root->directitem[i].property='0';
root->directitem[i].size=0;
}
if（（fp=fopen（"disk.dat","wb"））==NULL）
{
printf（"Error:
\nCannotopenfile\n"）;
return;
}
if（fwrite（fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp）!
=1）/*把虚拟磁盘空间保存到磁盘文件中*/
{
printf（"Error:
\nFilewriteerror!
\n"）;
}
fclose（fp）;
}
voidenter（）
{
FILE*fp;
inti;
fdisk=（char*）malloc（MEM_D_SIZE*sizeof（char））;/*申
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