操作系统实训C++文件管理系统.docx
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操作系统实训C++文件管理系统
1设计目的（用小3号黑体，并留出上下间距为：
段前0.5行，段后0.5行）
《操作系统概论》学习已经快结束了，通过本课程，了解了操作系统的发展，组成，处理器管理，存储管理，文件管理，设备管理，并发进程等相关知识。
理论必须与实际联系，才能理解的更加深刻，所以进行了这次课程设计，制作一个文件模拟系统的程序，加深对相关知识的理解与运用。
2设计内容
本设计应完成以下要求：
1．设计一个10个用户的文件系统，用户至少有Create、delete、open、close、read、write等文件操作命令。
2．程序采用多级文件目录管理，仅可能模拟文件存取的全过程。
3设计步骤
3.1开发平台
3.1.1开发环境介绍
我们采用了C语言来并在VisualStudio2005平台实现。
.NETFramework是生成、运行下一代应用程序和XMLWebServices的内部Windows组件。
它简化了分布式Internet环境中的应用程序开发，由公共语言运行库（CLR）和.NETFramework类库两个组件构成。
VisualStudio2005是微软公司开发的集成开发环境，支持C、C++、VB、J#、C#等多种开发语言，界面友好，并有自动补全代码功能，便于调式，是当前最流行的.NETFramework开发工具。
安装VisualStudio2005的系统要求：
硬件需求
描述
处理器
Pentium3级600MHZ以上处理器
RAM
WindowsXPProfessional至少为160MB
硬盘
对于VisualC#.NET、VisualBasic.NET,需要600MB硬盘空间，安装驱动器上需要1.5GB磁盘空间
视频
800*600像素，256色（建议：
增强色16位）
鼠标
Microsoft鼠标或兼容的指针设备
3.1.2开发界面截图
3.2详细设计
3.2.1算法说明
用户登录时要输入用户名和密码，如果正确则进入初始界面，默认只有十个用户。
用户登录成功后，可以使用的命令列表如下（命令不区分大小写）：
Create：
创建一个新的文件；如果文件名空，则提示出错；
Open：
打开一个已经存在的文件；如果该文件不存在，则提示出错；
Read：
读取目标文件中的内容；如果目标文件不存在，则提示出错；
Write：
向目标文件写入内容；如果目标文件不存在，则提示出错；
Delete：
删除目标文件；如果目标文件不存在，则提示出错；
Mkdir：
创建一个新的文件夹；如果目录名空，则提示出错；
Cd：
改变当前路径，转到目标目录下；入股目标目录不存在，则提示出错；
Dir：
列出当前目录下文件；
Copy：
把文件或目录由源地址拷贝到目标地址；
Logout：
推出文件管理系统；
文件目录的检索使用了简单的线性搜索，文件保护简单使用了三位保护码：
允许读写执行、对应位为1，对应位为0，则表示不允许读写、执行。
体现在工程开发中，我们建立了头文件：
myHead.h，用以存放程序中用到的结构体定义和全局变量定义；代码主文件：
myFileSys.cpp，存放程序主要代码。
程序中使用的主要设计结构如下：
1．一个文件索引结构
typedefstruct
{
unsignedIndex;//文件元素索引编号
charFileName[MAXFILENAMELEN];//文件元素名
charParentName[MAXFILENAMELEN];//父节点名
unsignedFileBlockId;//文件元素所在物理块编号
unsignedFileLevel;//文件元素所在层次，层＋文件元素名为一个文件元素的逻辑位置
unsignedeffect;//是否有效，-无效，-有效
}FileIndexElement;
2、文件状态结构
typedefenum
{
closed,//已被关闭
opened,//已被打开
reading,//正在被读取
writing//正在被写入
}FileStatus;
3、文件系统中的元素结构，包括文件和文件夹
typedefstructfse
{
structfse*parent;//指向自己的父亲节点
unsignedFileLevel;//文件元素所在层次，层＋文件元素名为一个文件元素的逻辑位置
charFileName[MAXFILENAMELEN];//文件元素名
unsignedFileBlockId;//文件元素所在物理块编号
unsignedFileElemLen;//文件元素的长度
FETypeType;//文件元素类型
FEAccessAccess;//文件元素可供操作的权限
UserCreator;//文件创建者
charCreateTime[18];//创建时间，日期格式：
MM/DD/YYHH:
MI:
SS
charLastModTime[18];//最后一次修改时间
char*FileData;//一个文件的数据开始地址，文件夹时该值为NULL
FileStatusfileStu;//如果是一个文件表示文件当前的状态
}FSElement;
3.2.2系统流程图
3.3运行与测试
3.3.1运行测试
运行Debug目录下的myFileSys.exe可执行文件，运行成功，显示欢迎界面并帮助信息，如下图：
系统默认了十个普通用户：
user1，user2，user3，user4，user5，user6，user7，user8，user9，user10。
所有用户密码与其用户名相同。
输入正确的用户名和密码，单击回车键就可以进入文件模拟系统，以用户user1为例，下面显示user1登录成功，如下图：
用create命令创建test文件夹，用cd命令进入test文件夹，如下图：
用create命令创建三个文件：
1.txt,2.txt,3.txt。
用dir命令列出当前目录下文件和文件夹如下：
用open命令打开1.txt文件，用write命令写入信息，用close命令关闭1.txt文件。
用logout命令退出系统，界面如下：
运行测试表明，正常输入各项操作指令后，程序均正常运行并显示出预期结果，程序运行成功。
3.3.2异常处理测试
键入错误的用户名或者错误的密码后，登陆失败并提示重新输入，如下图：
用cd命令进入一个不存在文件夹发生错误，界面如下：
删除一个不存在的文件而发生错误，界面如下：
文件没有打开的情况下，使用read命令读取或者使用write命令写入导致错误，界面如下：
在上面的异常测试中，输入非法的指令后，系统能辨别并能给出相应的出错提示信息，表明系统具有一定的健壮性。
3.4使用说明
1、双击debug文件夹中的myFileSys.exe可执行程序，启动模拟界面。
2、输入用户名和密码，单击回车键，如果通过验证，则进入系统。
3、输入createbooks命令，可以建立一个名为books的文件夹。
输入create1.txt命令可以创建一个名为1.txt的文本文件（文件名和文件夹名字随意）。
4、创建的文件夹和文件可以通过dir命令在当前目录下面显示出来。
5、输入open1.txt命令，可以打开1.txt文本文件，只有打开的文件才能写入数据。
6、输入write1.txt命令。
可以在1.txt文件中写入数据，例如写入：
mynameis
Zheng！
按ctrl+D可以保存输入的信息。
7、输入read1.txt命令，可以查看该文件中的信息。
8、输入close1.txt命令，则可以关闭该文件
9、输入cdbooks命令，可以进入books文件夹。
10、输入logout，则注销当前用户了。
4设计总结
本文件系统中，用户可以用到的指令包括：
"create","open","read","write","close","delete","cd","dir","logout","copy"等十一个文件操作指令，实现了基本的文件管理的相关功能。
通过这次课程设计。
对VisualStudio2005和.NETFramework有了进一步的了解，熟悉了相关软件和技术的使用。
在设计要求中，只要完成10个用户模拟，并对文件结构作了简化，我们对此作了扩充，除了默认用户10个和1个特权用户，每个用户创建文件数目没有限制，文件的模拟也是从底层的块开始。
我做的这个文件管理模拟系统还存在一些不足：
控制台形式的界面，对用户来说不够友好，应当继续开发出窗体界面。
程序代码还有锤炼的空间，可以进一步进行研究，增加代码的执行效率，提升程序的功能。
通过本课程设计的课题研究、资料查询、代码编写、调试运行、测试总结等过程的进行，使自己对计算机操作系统的文件系统的管理方式有了进一步的理解，加深了对文件系统的工作原理的认识，使理论知识更加巩固。
5附录
全局变量声明：
constunsignedFILESYSCAP=1024*1024;//模拟文件系统的容量设为M
constunsignedBITMAPLEN=64;//位示图的长度
constunsignedFILEBLOCKCAP=512;//一个文件块的大小
constunsignedFILEBLOCKCOU=512;//文件系统中文件块的数量
constunsignedMAXFILENAMELEN=11;//最长文件名的长度
constunsignedMAXPASSWORDLEN=11;//用户密码的最大长度
constunsignedUSERTESTLOGINCOU=5;//用户登录尝试次数
constunsignedCOMMANDMAXLEN=200;//命令行最大长度
constunsignedPROSETCOMMCOU=11;//预设命令数
constchar*PROSETCOMM[]={"create","open","read","write","close","delete","mkdir","cd","dir","logout","copy"};
创建文件函数：
FSElement*CreateFileElement（）实现：
voidCreate（char*filename）
{
if（strcmp（filename,""）==0）
{
printf（"对不起，文件名不能为空。
\n"）;
}
else
{
CreateFileElement（protect,filename,file,NULL,CS.CurrParent）;
}
printf（"%s%s\n$",CS.CurrentUser.UserName,CS.CurrentPath）;
初始化文件系统函数：
InitFileSys（）实现：
{
//初始化模拟的文件系统
if（（FS.FSStart=（char*）malloc（FILESYSCAP））==NULL）
{
returnfalse;
}
FS.FileSystemCap=FI
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