操作系统课程设计二级文件系统.docx
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操作系统课程设计二级文件系统
操作系统课程设计报告
专业：
计算机信息处理
学号：
********
******
提交日期：
2011-7-14
【设计目的】
1.课程设计目的是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和内部实现。
2.结合数据结构、程序设计、计算机原理等课程的知识，设计一个二级文件系统，进一步理解操作系统。
3.通过对实际问题的分析、设计、编程实现，提高学生实际应用、编程的能力
【设计内容】
1、delete删除文件
2、open打开文件
3、close关闭文件
4、write写文件
【实验环境】
Windows7系统
Visualstudio2010
【相关知识综述】
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。
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。
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。
【设计思路】
1主要数据结构
#defineMAXNAME25/*thelargestlengthofmfdname,ufdname,filename*/
#defineMAXCHILD50/*thelargestchild每个用户名下最多有50个文件*/
#defineMAX（MAXCHILD*MAXCHILD）/*thesizeoffpaddrno*/
typedefstruct/*thestructureofOSFILE定义主文件*/
{
intfpaddr;/*filephysicaladdress*/
intflength;/*filelength*/
intfmode;/*filemode:
0-ReadOnly;1-WriteOnly;2-ReadandWrite;3-Protect;*/
charfname[MAXNAME];/*filename*/
}OSFILE;
typedefstruct/*thestructureofOSUFD定义用户文件目录*/
{
charufdname[MAXNAME];/*ufdname*/
OSFILEufdfile[MAXCHILD];/*ufdownfile*/
}OSUFD;
typedefstruct/*thestructureofOSUFD'LOGIN定义登陆*/
{
charufdname[MAXNAME];/*ufdname*/
charufdpword[8];/*ufdpassword*/
}OSUFD_LOGIN;
typedefstruct/*fileopenmode定义操作方式*/
{
intifopen;/*ifopen:
0-close,1-open*/
intopenmode;/*0-readonly,1-writeonly,2-readandwrite,3-initial*/
}OSUFD_OPENMODE;
2主要函数
voidLoginF（）;/*LOGINFileSystem*/
voidDirF（）;/*DirFileSystem*/
voidCreateF（）;/*CreateFile*/
voidDeleteF（）;/*DeleteFile*/
voidModifyFM（）;/*ModifyFileMode*/
voidOpenF（）;/*OpenFile*/
voidCloseF（）;/*CloseFile*/
voidReadF（）;/*ReadFile*/
voidWriteF（）;/*WriteFile*/
voidQuitF（）;/*QuitFileSystem*/
voidCdF（）;/*ChangeDir*/
voidhelp（）;
【主要程序段】
1Delete函数
voidDeleteF（）/*DeleteFile*/
{charfname[MAXNAME],str[50],str1[50];
inti,k,j;
intfpaddrno1;
if（strcmp（strupr（ltrim（rtrim（dirname）））,""）==0）/*无法删除主目录的文件*/
{
printf（"\nError.Pleaseconverttoufddirbeforedelete.\n"）;
wgetchar=1;
}
if（strcmp（strupr（dirname）,strupr（username））!
=0）/*无法删除非自己目录的文件*/
{
printf（"\nError.Youcanonlymodifyfilemodeinyourselfdir.\n"）;
wgetchar=1;
}
else
{
printf（"\nPleaseinputFileName:
"）;
gets（fname）;//从键盘获取所要删除的文件名
ltrim（rtrim（fname））;
i=ExistF（fname）;//获取文件编号
if（i>=0）
{
k=ExistD（username）;
if（ifopen[k][i].ifopen==1）/*文件打开时无法删除*/
{
printf（"\nError.\'%s\'isinopenstatus.Closeitbeforedelete.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
else
{
if（ufd[k]->ufdfile[i].fmode==3）/*被保护的文件无法删除*/
{
printf（"\nError.\'%s\'isinprotectstatus.Closeitbeforedelete.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
else
{
fpaddrno1=ufd[k]->ufdfile[i].fpaddr;//获取文件对应的物理文件名
fpaddrno[fpaddrno1]=0;//回收盘块
for（j=i;j{
ufd[k]->ufdfile[j]=ufd[k]->ufdfile[j+1];//从被删除的文件号开始，数组值全部前移一个
}
strcpy（str,"d:
\\osfile\\file\\file"）;
itoa（fpaddrno1,str1,10）;//整数转化成字符串
strcat（str,str1）;
strcat（str,".txt"）;
remove（str）;//删除物理文件
fcount[k]--;//k用户文件数量少1
printf（"\n\'%s\'isdeletedsuccessfully.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
}
}
else//所要删除的文件不存在
{
printf（"\nError.\'%s\'dosenotexist.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
}
}
2Open函数
voidOpenF（）/*OpenFile*/
{
charfname[MAXNAME];
inti,k,j;
if（strcmp（strupr（dirname）,strupr（username））!
=0）/*在自己的目录里才能打开*/
{
printf（"\nError.Youcanonlyopeninyourselfdir.\n"）;
wgetchar=1;
}
else
{
k=ExistD（username）;
for（j=0;j{
printf（"%15s",ufd[k]->ufdfile[j].fname）;
}
printf（"\nPleaseinputFileName:
"）;
gets（fname）;//获取所要打开的文件名
ltrim（rtrim（fname））;
i=ExistF（fname）;//获取目录编号
if（i>=0）
{
if（ifopen[k][i].ifopen==1）//输入的文件是打开的
{
printf（"\nError.\'%s\'isinopenstatus.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
else
{
ifopen[k][i].ifopen=1;//修改为打开的
if（ufd[k]->ufdfile[i].fmode==0）/*根据文件的模式设置打开模式*/
{ifopen[k][i].openmode=0;}
elseif（ufd[k]->ufdfile[i].fmode==1）
{ifopen[k][i].openmode=1;}
elseif（ufd[k]->ufdfile[i].fmode==2）
{ifopen[k][i].openmode=2;}
elseifopen[k][i].openmode=3;
printf（"\n\'%s\'isopenedsuccessfully\n",fname）;
wgetchar=1;
}
}
else//文件不存在
{
printf（"\nError.\'%s\'dosenotexist.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
}
}
3Close函数
voidCloseF（）/*CloseFile*/
{
charfname[MAXNAME];
inti,k,j;
if（strcmp（strupr（dirname）,strupr（username））!
=0）/*不在自己的目录里没法进行*/
{
printf（"\nError.Youcanonlyclosefileinyourselfdir.\n"）;
wgetchar=1;
}
else
{
k=ExistD（username）;
for（j=0;j{
if（ifopen[k][j].ifopen==1）//如果文件是打开的
printf（"%15s",ufd[k]->ufdfile[j].fname）;
}
printf（"\nPleaseinputFileName:
"）;
gets（fname）;//从键盘上读入所要关闭的文件
ltrim（rtrim（fname））;
i=ExistF（fname）;//获取文件编号
if（i>=0）
{
ifopen[k][i].ifopen=0;/*关闭文件*/
printf（"\n\'%s\'closedsuccessfully\n",fname）;
wgetchar=1;
}
else//所要关闭的文件不存在
{
printf（"\nError.\'%s\'dosenotexist.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
}
}
4Write函数
voidWriteF（）/*WriteFile*/
{
inti,k,n=0;
intlength;
charfname[MAXNAME],values[1000];
charstr[255],str1[255],c;
if（strcmp（strupr（ltrim（rtrim（dirname）））,""）==0）//只能写自己目录下的文件
{
printf（"\nError.Pleaseconverttoufddirbeforewrite.\n"）;
wgetchar=1;
return;
}
printf（"\nCaution:
Openfilefirst\n"）;
printf（"OpenedFile（s）List:
\n"）;
k=ExistD（dirname）;//获取目录编号
for（i=0;i{
if（ifopen[k][i].ifopen==1）//如果文件是打开的
{
printf（"%15s",ufd[k]->ufdfile[i].fname）;
n++;
}
if（（n%4==0）&&（n!
=0））printf（"\n"）;
}
printf（"\n%dfilesopenned.\n",n）;
if（n==0）wgetchar=1;//没有打开的文件
if（n!
=0）
{
printf（"\nPleaseinputFileName:
"）;
gets（fname）;//从键盘获取所要写的文件
ltrim（rtrim（fname））;
i=ExistF（fname）;//获取文件编号
if（i>=0）
{
if（ifopen[k][i].ifopen==1）//如果文件是打开的
{
if（（ifopen[k][i].openmode==1）||（ifopen[k][i].openmode==2））//文件是只写，或者是可读可写的
{
itoa（ufd[k]->ufdfile[i].fpaddr,str,10）;//获取文件对应的物理地址
strcpy（str1,"file"）;
strcat（str1,str）;
strcpy（str,"d:
\\osfile\\file\\"）;
strcat（str,str1）;
strcat（str,".txt"）;
fp_file=fopen（str,"ab"）;//以二进制只写的形式打开，每次将内容添加到文件末尾接着上一次内容
length=WriteF1（）;
ufd[k]->ufdfile[i].flength=ufd[k]->ufdfile[i].flength+length;//计算总长度
printf（"\n\n%dLength.\n",ufd[k]->ufdfile[i].flength）;
printf（"\n\nYouhavewritefilesuccessfully!
!
"）;
fclose（fp_file）;
wgetchar=0;
}
elseif（ifopen[k][i].openmode==0）//文件是只读的
{
printf（"\nError.\'%s\'hasbeenopenedwithREADONLYmode.Itisn\'twrite.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
else//文件是保护的
{
printf（"\nError.\'%s\'hasbeenopenedwithPROTECTmode.Itisn\'twrite.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
}
else//文件是关闭的
{
printf（"\nError.\'%s\'isinclosingstatus.Pleaseopenitbeforewrite\n",fname）;
wgetchar=1;
}
}
else//所指定的文件不存在
{
printf（"\nError.\'%s\'doesnotexist.\n",fname）;
wgetchar=1;
}
}
}
【程序流程设计】
1总的功能结构图：
2部分子模块程序流程图
（1）打开命令的程序流程图：
（2）关闭命令的程序流程图：
（3）写命令的程序流程图：
（4）删除命令的程序流程图：
【测试结果】
1删除文件
2打开的文件不能删除
3打开文件，其中已经打开的文件不能再次打开
3关闭文件
4写文件，其中只有打开了文件才能写入
5写文件
6只读文件和保护文件不能写入
7其他函数
【参考文献】
计算机操作系统,西安电子科技大学出版社，方敏主编,2004.8
部分函数含义引用于
【源程序清单】
#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"conio.h"
#include"stdlib.h"
#defineMAXNAME25/*thelargestlengthofmfdname,ufdname,filename*/
#defineMAXCHILD50/*thelargestchild每个用户名下最多有50个文件*/
#defineMAX（MAXCHILD*MAXCHILD）/*thesizeoffpaddrno*/
typedefstruct/*thestructureofOSFILE定义主文件*/
{
intfpaddr;/*filephysicaladdress*/
intflength;/*filelength*/
intfmode;/*filemode:
0-ReadOnly;1-WriteOnly;2-ReadandWrite;3-Protect;*/
charfname[MAXNAME];/*filename*/
}OSFILE;
typedefstruct/*thestructureofOSUFD定义用户文件目录*/
{
charufdname[MAXNAME];/*ufdname*/
OSFILEufdfile[MAXCHILD];/*ufdownfile*/
}OSUFD;
typedefstruct/*thestructureofOSUFD'LOGIN定义登陆*/
{
charufdname[MAXNAME];/*ufdname*/
charufdpword[8];/*ufdpassword*/
}OSUFD_LOGIN;
typedefstruct/*fileopenmode定义操作方式*/
{
intifopen;/*ifopen:
0-close,1-open*/
intopenmode;/*0-readonly,1-writeonly,2-readandwrite,3-protect*/
}OSUFD_OPENMODE;
voidLoginF（）;/*LOGINFileSystem*/
voidDirF（）;/*DirFileSystem*/
voidCreateF（）;/*CreateFile*/
voidDeleteF（）;/*DeleteFile*/
voidModifyFM（）;/*ModifyFileMode*/
voidOpenF（）;/*OpenFile*/
voidCloseF（）;/*CloseFile*/
voidReadF（）;/*ReadFile*/
voidWriteF（）;/*WriteFile*/
voidQuitF（）;/*QuitFileSystem*/
voidCdF（）;/*ChangeDir*/
voidhelp（）;
char*rtrim（char*str）;/*removethetrailingblanks.*/
char*ltrim（char*str）;/*removetheheadingblanks.*/
voidInputPW（char*password）;/*inputpassword,use'*'replace*/
intExistD（char*dirname）;/*WhetherDirNameExist,Exist-i,NotExist-0*/
intWriteF1（）;/*writefile*/
intExistF（char*filename）;/*WhetherFileNameExist,Exist-i,NotExist-0*/
voidSetPANo（intRorW）;/*Setphysicaladdressnum*/
intFindPANo（）;/*findoutphysicaladdressnum*/
intucount=0;/*thecountofmfd'sufds用户数*/
intfcount[MAXCHILD];/*thecountofufd'sfiles子文件数*/
intloginsuc=0;/*whetherloginsuccessfully登陆成功*/
charusername[MAXNAME];/*recordloginuser'sname22用户名*/
chardirname[MAXNAME];/*recordcurrentdirectory使用的用户目录*/
intfpaddrno[MAX];/*recordfilephysicaladdressnum物?
理地址号，存放自己所创建的所有文件的地址*/
intwgetchar;/*whethergetchar（）*/
OSUFD*ufd[MAXCHILD];/*ufdandufdownfiles*/
OSUFD_LOGINufd_lp;//用户登录结构体类型的变量
OSUFD_OPENMODEifopen[MAXCHILD][MAXCHILD];
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