计算机操作系统课程设计.docx

1、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

2、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：0 48*5 48*5+44*50 48*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

3、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：struct s_user /用户区结构体 long isuse; /是否使用 char name20; /用户名 char psd20; /密码 long address; /目录地址;struct s_list /目录结构体 long isuse; /是否使用 c

4、har name20; /文件名字 long myaddress; /本条目录地址 long pointaddress; /指向的文件的地址 long isfile; /是否锁定 long pointsize; /目标文件的大小 long nextaddress; /下条目录的地址;struct s_file /文件结构体 long isuse; /是否使用 char content256; /文件内容 long next; /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

5、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.hclass MSysterm /封装了管理系统的方法 /成员变量private: FILE

6、 *myfile; MUser myuser; /成员函数public: MSysterm() void outName(); /打印登陆后的用户名 int cheack(); /检查虚拟文件系统跟是否存在 int myformat(); /初始化虚拟磁盘 int createuser(); /创建用户 int login(); /用户登录 void mymain(); /主控制程序 int logout(); /用户注销;Myuserfile.h#include class MUser /封装了管理文件的方法 /成员变量public: FILE *myfile; char name20; /

7、用户名 char psd20; /密码 long listaddress; /目录地址 long myaddress; /此用户的地址private: long lastaddress; /最后一个目录的地址 /成员函数public: int createFile(); /增加文件 int delFile(char filename20);/删除文件 int revampFile(char filename20);/修改文件 int mydir(); /列出当前目录的所有文件（夹） int viewFile(char filename20);/查看文件 int myConversion(cha

8、r filename20);/转换是否锁定状态private: int isSame(char filename_f20,char filename_s20);Mymain.cpp#include #include #include mysys.h#include using namespace std;int main() char nod1; int n_select = 2 , i_1 =0; MSysterm mysys; /*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 nod1; cin.cle

9、ar(); / 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。endl; if(mysys.myformat()!=1)/创建磁盘空间 cout创建磁盘空间失败！即将退出。nod1; return 2; cout创建完成！是否创建用户？ Y/N 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

10、户 cout创建用户成功。endl; else cout创建用户失败！即将退出。endl; return 3; else cout匿名用户无法进入系统，正在退出。endl; return 4; else cout程序已结束！按任意键退出。endl; return 1; /*文件存在的程序入口*/ for (;) cout*endl; cout请选择：endl; cout 1. 登录endl 2. 注册endl 3. 退出endl; cout*n_select; cin.clear(); / 清除流的错误标记 cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空输入流

11、 if (n_select = 1) for (int i_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！endl; if (i_1=4) cout非法用户!endl输入任意键退出。nod1; return 5; break; if (n_select = 2) if(mysys.createuser()=1)/创建用户 cout创建用户成功。endl; else cout创建用户失败！endl; if (n_select = 3) retu

12、rn 6; mysys.mymain(); return 0;Mysys.cpp#include mysys.h#include allstruct.h#include #include #include /用于清除残留的输入流using namespace std;int MSysterm: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); return 1;int MSysterm:myformat() int i =1; myfile=

13、fopen(test1.txt,w); if(myfile=NULL) return -1; s_user ms_user; ms_user.isuse=0; s_list ms_list; ms_list.isuse=0; s_file ms_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！endl; fclose(myfile); return -2; for (i = 1; i=50 ;i+) if(fwr

14、ite(&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！endl; 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！endl; fclose(myfile); return -4; fclose(myfile); return 1;int MSysterm:createuser()/创建用户 s_user ms_user,ms_user2

15、; int nowaddress = 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。endl; 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endl; fclose(myfile); return -1; if (ms_user2.isuse

16、=0) break; if (i=6) cout用户空间已满！创建用户失败endl; return -2; for (;) cout请输入新用户的用户名：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endl; fclos

17、e(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endl; fclose(myfile); return -1; for (m =0 ;m=19;m+) if (ms_user.namem != ms_user2.namem) issame = 0; break; else issame = 1; if (ms_user.namem = 0) brea

18、k; if (issame = 1) cout用户名重复！请重新输入：=6) for (;)/输入密码 cout请输入密码，最多19位。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：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.psdm != ms_user2.psdm) is

19、same = 0; cout两次密码不匹配 ms_user.psd ms_user2.psd mendl; break; else issame = 1; if (ms_user.psdm = 0) break; if (issame = 1) break; cout进入存储。endl; 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,

20、sizeof(ms_user),1,myfile) = 0) cout写入用户信息失败！endl; else break; fclose(myfile); return 1;int MSysterm:login()/用户登录 s_user ms_user,ms_user2; int issame = 0, m = 0 , i =0 ;/比较标记，循环使用的变量 cout请输入用户名：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)

21、; 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endl; 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endl; fclose(myfile); return -1; for

22、 (m =0 ;m=19;m+) if (ms_user.namem != ms_user2.namem) issame = 0; break; else issame = 1; if (ms_user.namem = 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。endl; fclose(myfile); return -1; for (int k=0;k=2;k+) cout请输入密码：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.psdm != ms_user2.psdm) issame = 0; break; else issame = 1; if (ms_user.psdm = 0) break; if (issame = 0) cout密码错误，请重新输入。endl; 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