操作系统实训C++文件管理系统.docx

1、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

2、3.1.1 开发环境介绍我们采用了C语言来并在Visual Studio 2005平台实现。.NET Framework是生成、运行下一代应用程序和XML Web Services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.NET Framework类库两个组件构成。Visual Studio 2005 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.NET Framework开发工具。安装Visual Studio 2005的系统要求：硬件需求

3、描述处理器Pentium3级600MHZ以上处理器RAMWindows XP Professional至少为160MB硬盘对于Visual C#.NET、Visual Basic.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； Op

4、en： 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

5、，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typedef struct unsigned Index; /文件元素索引编号 char FileNameMAXFILENAMELEN; /文件元素名 char ParentNameMAXFILENAMELEN; /父节点名 unsigned FileBlockId; /文件元素所在物理块编号 unsigned FileLevel; /文件元素所在层次

6、，层文件元素名为一个文件元素的逻辑位置 unsigned effect; /是否有效，-无效，-有效 FileIndexElement;2、文件状态结构typedef enum 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typedef struct fse struct fse *parent; /指向自己的父亲节点 unsigned FileLevel; /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 char FileNameMAXFILEN

7、AMELEN; /文件元素名 unsigned FileBlockId; /文件元素所在物理块编号 unsigned FileElemLen; /文件元素的长度 FEType Type; /文件元素类型 FEAccess Access; /文件元素可供操作的权限 User Creator; /文件创建者 char CreateTime18; /创建时间，日期格式：MM/DD/YY HH:MI:SS char LastModTime18; /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 FileStatus fileStu; /如果是一个文件

8、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：

9、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

10、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create books命令，可以建立一个名为books的文件夹。输入create 1.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open 1.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write 1.txt命令。可以在1.txt

11、文件中写入数据，例如写入：my name isZheng！按ctrl+D可以保存输入的信息。7、输入read 1.txt命令，可以查看该文件中的信息。8、输入close 1.txt命令，则可以关闭该文件9、输入cd books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Visual Studio 2005和.NET F

12、ramework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

13、更加巩固。5 附录全局变量声明：const unsigned FILESYSCAP = 1024 * 1024; /模拟文件系统的容量设为Mconst unsigned BITMAPLEN = 64; /位示图的长度const unsigned FILEBLOCKCAP = 512; /一个文件块的大小const unsigned FILEBLOCKCOU = 512; /文件系统中文件块的数量const unsigned MAXFILENAMELEN = 11; /最长文件名的长度const unsigned MAXPASSWORDLEN = 11; /用户密码的最大长度const unsi

14、gned USERTESTLOGINCOU = 5; /用户登录尝试次数const unsigned COMMANDMAXLEN = 200; /命令行最大长度const unsigned PROSETCOMMCOU = 11; /预设命令数const char *PROSETCOMM = create, open, read, write, close, delete, mkdir, cd, dir, logout, copy;创建文件函数：FSElement * CreateFileElement（）实现：void Create(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 %sn$, 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) return false; FS.FileSystemCap = FI