计算机操作系统课程设计.docx

计算机操作系统课程设计.docx

《计算机操作系统课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机操作系统课程设计.docx（51页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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、保护码和文件长度；

（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

用户区

文件目录区

文件数据区

每个分区都是由结构体组成，每个个去的结构体的个数由格式化系统是决定。

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；

Myuserfile.cpp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;//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;//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;//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;//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和操作菜单：

7、此次新建的文件为锁定状态，不能被删除：

8、对文件查看，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

intdelFile（charfilename[20]）;//删除文件

intrevampFile（charfilename[20]）;//修改文件

intmydir（）;//列出当前目录的所有文件（夹）

intviewFile（charfilename[20]）;//查看文件

intmyConversion（charfilename[20]）;//转换是否锁定状态

private:

intisSame（charfilename_f[20],charfilename_s[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，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！

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（）//检查虚拟空间是否存在

{

myfile=fopen（"test1.txt","r"）;

if（myfile==NULL）

{

return-1;//返回-1，代表文件不存在

}

fclose（myfile）;

return1;

}

intMSysterm:

:

myformat（）

{

inti=1;

myfile=fopen（"test1.txt","w"）;

if（myfile==NULL）

{

return-1;

}

s_userms_user;

ms_user.isuse=0;

s_listms_list;

ms_list.isuse=0;

s_filems_file;

ms_file.isuse=0;

for（i=1;i<=5;i++）

{

if（fwrite（&ms_user,sizeof（ms_user）,1,myfile）!

=1）//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,myfile）!

=1）//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_file,sizeof（ms_file）,1,myfile）!

=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<<"正在检查用户空间是否足够。

。

。

。

"<

myfile=fopen（"test1.txt","r"）;

for（i=1;i<=5;i++,fseek（myfile,44,1）,nowaddress++）//检查用户空间是否足够

{

if（fread（&ms_user2.isuse,4,1,myfile）==0）

{

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（myfile,0,0）;

for（i=1;i<=5;i++）//检查用户名

{

if（fread（&ms_user2.isuse,4,1,myfile）==0）//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（myfile,44,1）;

}

else

{

if（fread（&ms_user2.name,20,1,myfile）==0）//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（myfile,24,1）;

}

}

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）;

myfile=fopen（"test1.txt","r+"）;

fseek（myfile,48*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

myfile=fopen（"test1.txt","r"）;

for（i=1;i<=5;i++）

{

if（fread（&ms_user2.isuse,4,1,myfile）==0）//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（myfile,44,1）;

continue;

}

else

{

if（fread（&ms_user2.name,20,1,myfile）==0）//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,myfile）==0）//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,myfile）==0）//读取目录地址

{

cout<<"读取目录失败！

磁盘错