操作系统2实验四.docx

1、操作系统2实验四操作系统(2)实验四 SHANGHAI UNIVERSITY实验报告学 院计算机工程与科学学院学号10122050姓名王杰指导老师张建日期2014.03.07实验四 文件操作与管理一、实验环境Visual C+二、实验目的 随着社会信息量的极大增长，要求计算机处理的信息与日俱增，涉及到社会生活的各个方面。因此，文件管理是操作系统的一个极为重要的组成部分。学生应独立地用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解，掌握它们的实施方法，加深理解课堂上讲授过的知识。三、实验要求（1）实际一个n个用户的文件系统

2、，每个用户最多可保存 m个文件。 （2）限制用户在一次运行中只能打开 l个文件。 （3）系统应能检查打入命令的正确性，出错要能显示出错原因。 （4）对文件必须设置保护措施，如只能执行，允许读、允许写等。在每次打开文件时，根据本次打开的要求，再次设置保护级别，即可有二级保护。 （5）对文件的操作至少应有下述几条命令： creat 建立文件。 delete 删除文件。 open 打开文件。 close 关闭文件。 read 读文件。 write 写文件。四、实验内容（1）本实习设计一个 10 个用户的文件系统，每个用户最多可保存 10 个文件，一次运行中用户可打开 5 个文件。 （2）程序采用二级

3、文件目录，即设置了主文件目录（MFD）和用户文件目录（UFD）。前者应包含文件主（即用户）及他们的目录区指针；后者应给出每个文件主占有的文件目录，即文件名，保护码，文件长度以及他们存放的位置等。另外为打开文件设置了运行文件目录（AFD），在文件打开时应填入打开文件号，本次打开保护码和读写指针等。 （3）为了便于实现，对文件的读写作了简化，在执行读写命令时，只修改读写指针，并不进行实际文件的读写操作。五、设计思路1.因系统小，文件目录的检索使用了简单的线性搜索，而没有采用Hash等有效算法。 2.文件保护简单实用了三位保护码，对应于允许读、允许写和运行执行，如下所示： 1 1 1 允许写 允许读

4、 允许执行 如对应位为 0，则不允许。 3.程序中使用的主要数据结构如下： 主文件目录和用户文件目录 打开文件目录： 4.程序框图： 六、实验过程1.整个程序运行过程如下：输入用户名在MFD中查找显示UFD文件链表初始化AFD运行文件表输入操作命令执行操作命令保存文件目录打印文件目录结束2.MFD、UFD和AFD的结构定义如下：struct UFD string filename; int pro3; int codel; UFD *next;struct MFD 选择CLOSE命令后，输入需要关闭的文件名，在UFD中搜索是否有该文件名。（1）若无则报错；（2）若有，还要分两种情况：通过检查，

5、该文件并未被打开，则报错存在该文件，且被打开，则正常调用void Close1(AFD *f)，关闭文件。3.void Delete( ) 删除一个文件选择DELETE命令后，输入需要删除的文件名，在UFD中搜索是否有该文件名：（1）若无则报错；（2）若有，还要分两种情况：通过检查，该文件已被打开，则需要先关闭该文件，确定需要关闭该文件后，通过调用void Close1(AFD *f)，关闭文件，然后删除该文件。存在该文件，且未被打开，则课正常删除该文件，即重新初始化该文件的UDF结点。4.void Read( ) 读一个文件读文件的关键是保护码的判断。选择了READ命令后，输入需要读的文件名

6、，在UFD中搜索是否有该文件名：（1）若有，但该文件没被打开，则报错；（2）若有，且已被打开，此处要分两种情况：如果保护码的读位为“0”，则不能对该文件进行读操作。否则，就通过文件号来读文件，即通过AFD中的point指针来查找该文件。5.void Write( ) 写一个文件写文件的关键也是保护码的判断。选择了WRITE命令后，输入需要读的文件名，在UFD中搜索是否有该文件名：（1）若有，但该文件没被打开，则报错；（2）若有，且已被打开，此处要分两种情况：如果保护码的写位为0，则不能对该文件进行写操作。否则，就可以通过文件号来写文件，即通过AFD中的point指针来查找。6.Bye 退出选择

7、了BYE命令后，程序退出并保存当前目录，然后将结果打印出来。程序运行结果1.用户验证2.创建文件3.关闭、打开文件4.删除文件5.读写文件6.退出七、感想体会实验四主要是通过链表来实现对文件的管理的，要求设计一个 10 个用户的文件系统，每个用户最多可保存 10 个文件，一次运行中用户可打开 5 个文件。程序采用了二级文件目录，设置了主文件目录和用户文件目录，另外为打开文件设置了运行文件目录，在文件打开时应填入打开文件号，本次打开保护码和读写指针。在执行各种文件操作命令的时候，需要考虑多种情况，比如读写文件的时候就要考虑文件的保护码，以及该文件是否已被打开的问题；创建命令时要在用户的文件目录中

8、寻找空闲的文件结点，即没有被使用的文件，对其进行文件名、保护码、文件长度的设置；删除命令就要考虑是否有这个文件，再查看此文件是否被打开，如果已经被打开，则要先关闭该文件，在进行删除，删除即对此文件结点进行初始化操作等等。想清楚各项操作的分类情况之后，对每个函数进行编写就容易多了。本次试验模拟了文件的管理操作，虽然只是一个小小的程序，也让我大致了解了计算机对于文件的管理是如何进行的。由于是通过链表的操作实现的，也使我巩固了C+中的链表操作过程。实验源代码：#include#include#include using namespace std;string a10=Carol,Lily,Lucy

9、,Bob,A,B,C,D,E,F;string command7=CREATE,DELETE,OPEN,CLOSE,READ,WRITE,BYE;struct UFD string filename; int pro3; int codel; UFD *next;struct MFD string username; UFD *file; MFD *next;struct AFD int filenum; char filepro3; UFD *point; AFD *next;AFD *openfile=NULL;MFD *user=NULL;MFD *thisuser; /当前用户void

10、 init() /初始化函数 int x=0; for(int i=0;iusername=ax; UFD *fhead=NULL; for(int j=0;jfilename=*; for(int a=0;aproa=0; q-codel=0; q-next=fhead; fhead=q; p-file=fhead; if(j=9) /变成循环链表 UFD *r=fhead; while(r-next!=NULL) r=r-next; r-next=fhead; p-next=user; user=p; x+; /AFD的初始化 for(int i=0;ifilenum=5-i; for(i

11、nt j=0;jfileproj=0; f-point=NULL; f-next=openfile; openfile=f; if(i=4) /打开文件链表设为循环链表 AFD *p=openfile; while(p-next!=NULL) p=p-next; p-next=openfile; int checkUser(string username) MFD *p; for(p=user;p!=NULL;p=p-next) if(p-username=username)break; if(p!=NULL) thisuser=p;return 1; elsereturn 0;void sh

12、ow() coutYOUR FILE DIRECTORYendl; coutsetw(20)setiosflags(ios:left)setfill( )FILE NAME; coutsetw(20)setiosflags(ios:left)setfill( )PROTECTION; coutsetw(20)setiosflags(ios:left)setfill( )CODE LENGTHfile; for(int i=0;i10;i+) coutsetw(20)setiosflags(ios:left)setfill( )filename; coutpro0pro1pro2; coutsetw(20)setiosflags(ios:left)setfill( ) ; coutsetw(20)setiosflags(ios:left)setfill( )codelnext; void OpenMode(UFD *p,string name) AFD *f=openfile; int i; for(i=0;ipoint!=NULL&f-point-filename=name)coutTHIS FILE IS ALREADY OPENED!next; for(i=0;ipoint=NULL)break; f=f-next;