操作系统课程设计文件资料资料资料系统.docx

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操作系统课程设计文件资料资料资料系统

模拟一个简单二级文件管理系统

设计目的：

通过具体的文件存储空间的管理、文件的物理结构、目录结构和文件操作的实现，加深对文件系统内部功能和实现过程的理解。

设计内容：

模拟一个简单二级文件管理系统

一、实验内容描述

1实验目标

本实验的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及内部实现.

2实验要求

为DOS系统设计一个简单的二级文件系统.要求做到以下几点：

①可以实现下列命令：

login用户登录

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、程序主要内容

1设计思路

程序中要求每个用户在登陆后才可对其拥有的文件进行操作，用户对于其他用户的文件无操作权.文件操作包括浏览、创建、删除、打开、关闭、阅读、写入、修改模式.其他操作包括新建用户、帮助、用户登入、用户登出、退出系统.

在程序文件夹下有个名为“file”的系统根目录，此目录下包括：

一个名为“mfd”的文件，记录所有注册过的帐号及密码；用户文件，以用户名作为文件名，内容为其拥有的文件名及属性；一个名为“keiji”的文件夹.“keiji”文件夹中包括：

“file.p”指针文件，记录所有已用的物理地址；一些以物理地址为名的文件，内容为文件内容.

2数据结构

file结构体系统文件数据结构：

fpaddrint，文件的物理地址、flengthint，文件长度、fmodeint，文件模式0.只读；1.可写；2.可读写；3.保护、fname[]char，文件名；

filemode结构体文件状态数据结构：

isopenint，文件当前状态，0.关闭；1.打开、modeint，文件模式0.只读；1.可写；2.可读写；3.初始化；

user结构体用户信息数据结构：

uname[]char，用户名、upassword[]char，用户密码；

userfile结构体用户文件数据结构：

uname[]char，用户名、ufile[]file，用户拥有的文件数组.

代码：

#include

#include

#include

#include

#include

#defineMaxUser100//定义最大MDF主目录文件

#defineMaxDisk512*1024//模拟最大磁盘空间

#definecommandAmount12//对文件操作的指令数

//存储空间管理有关结构体和变量

chardisk[MaxDisk];//模拟512K的磁盘存储空间

typedefstructdistTable//磁盘块结构体

{

intmaxlength;

intstart;

intuseFlag;

distTable*next;

}diskNode;

diskNode*diskHead;

structfileTable//文件块结构体

{

charfileName[10];

intstrat;//文件在磁盘存储空间的起始地址

intlength;//文件内容长度

intmaxlength;//文件的最大长度

charfileKind[3];//文件的属性——读写方式

structtm*timeinfo;

boolopenFlag;//判断是否有进程打开了该文件

//fileTable*next;

};

//两级目录结构体

typedefstructuser_file_directory//用户文件目录文件UFD

{

//charfileName[10];

fileTable*file;

user_file_directory*next;

}UFD;

//UFD*headFile;

typedefstructmaster_file_directory//主文件目录MFD

{

charuserName[10];

charpassword[10];

UFD*user;

}MFD;

MFDuserTable[MaxUser];

intused=0;//定义MFD目录中用已有的用户数

//文件管理

voidfileCreate（charfileName[],intlength,charfileKind[]）;//创建文件

voidfileWrite（charfileName[]）;//写文件

voidfileCat（charfileName[]）;//读文件

voidfileRen（charfileName[],charrename[]）;//重命名文件

voidfileFine（charfileName[]）;//查询文件

voidfileDir（charUserName[]）;//显示某一用户的所有文件

voidfileClose（charfileName[]）;//关闭已打开的文件

voidfileDel（charfileName[]）;//删除文件

voidchmod（charfileName[],charkind[]）;//修改文件的读写方式

intrequestDist（int&startPostion,intmaxLength）;//磁盘分配查询

voidinitDisk（）;//初始化磁盘

voidfreeDisk（intstartPostion）;//磁盘空间释放

voiddiskShow（）;//显示磁盘使用情况

//用户管理

voiduserCreate（）;

intlogin（）;

intuserID=-1;//用户登录的ID号，值为-1时表示没有用户登录

intmain（）

{

charorder[commandAmount][10];

strcpy（order[0],"create"）;

strcpy（order[1],"rm"）;

strcpy（order[2],"cat"）;

strcpy（order[3],"write"）;

strcpy（order[4],"fine"）;

strcpy（order[5],"chmod"）;

strcpy（order[6],"ren"）;

strcpy（order[7],"dir"）;

strcpy（order[8],"close"）;

strcpy（order[9],"return"）;

strcpy（order[10],"exit"）;

strcpy（order[11],"df"）;

charcommand[50],command_str1[10],command_str2[10],command_str3[5],command_str4[3];

inti,k,j;

intlength;

initDisk（）;//初始化磁盘

for（i=0;i

{

userTable[i].user=（UFD*）malloc（sizeof（UFD））;

userTable[i].user->next=NULL;

}

while

（1）

{

printf（"********************************************\n"）;

printf（"1、Creatuser\n"）;

printf（"2、login\n"）;

printf（"********************************************\n"）;

printf（"Pleasechoocethefunctionkey:

>"）;

intchoice;

scanf（"%d",&choice）;

if（choice==1）userCreate（）;

elseif（choice==2）userID=login（）;

elseprintf（"您的输入有误，请重新选择\n"）;

while（userID!

=-1）

{

fflush（stdin）;

printf（"———————————————————————————————————————\n"）;

printf（"create-创建格式：

createa11000rw,将创建名为a1,长度为1000字节可读可写的文件\n"）;

printf（"rm-删除格式：

rma1,将删除名为a1的文件\n"）;

printf（"cat-查看文件内容格式：

cata1,显示a1的内容\n"）;

printf（"write-写入格式：

writea1\n"）;

printf（"fine-查询格式：

finea1,将显示文件a1的属性\n"）;

printf（"chmod-修改格式：

chmoda1r,将文件a1的权限改为只读方式\n"）;

printf（"ren-重命名格式：

rena1b1,将a1改名为b1\n"）;

printf（"dir-显示文件格式：

diraaa,将显示aaa用户的所有文件\n"）;

printf（"df-显示磁盘空间使用情况格式：

df\n"）;

printf（"close-关闭文件格式：

closea1,将关闭文件a1\n"）;

printf（"return-退出用户，返回登录界面\n"）;

printf（"exit-退出程序\n"）;

printf（"————————————————————————————————————————\n"）;

printf（"pleaseimputyourcommand:

>"）;

gets（command）;

intselect;

for（i=0;command[i]!

=''&&command[i]!

='\0';i++）//command_str1字符串存储命令的操作类型

command_str1[i]=command[i];

k=i;

command_str1[k]='\0';

for（i=0;i

{

if（!

strcmp（command_str1,order[i]））

{

select=i;

break;

}

}

if（i==commandAmount）

{

printf（"您输入的命令有误，请重新输入\n"）;

continue;

}

for（i=k+1,k=0;command[i]!

=''&&command[i]!

='\0';i++,k++）//commmand_str2字符串存储文件名或用户名

command_str2[k]=command[i];

command_str2[k]='\0';

k=i;

switch（select）

{

case0:

for（i=k+1,k=0;command[i]!

='';i++,k++）

command_str3[k]=command[i];

command_str3[k]='\0';

k=i;

j=1;

length=0;//初始化文件长度

for（i=strlen（command_str3）-1;i>=0;i--）//把字符串转换为十进制

{

length+=（command_str3[i]-48）*j;

j*=10;

}

for（i=k+1,k=0;command[i]!

=''&&command[i]!

='\0';i++,k++）

command_str4[k]=command[i];

command_str4[k]='\0';

fileCreate（command_str2,length,command_str4）;break;

case1:

fileDel（command_str2）;break;

case2:

fileCat（command_str2）;break;

case3:

fileWrite（command_str2）;break;

case4:

fileFine（command_str2）;break;

case5:

for（i=k+1,k=0;command[i]!

=''&&command[i]!

='\0';i++,k++）

command_str3[k]=command[i];

command_str3[k]='\0';

chmod（command_str2,command_str3）;break;

case6:

for（i=k+1,k=0;command[i]!

='\0';i++,k++）

command_str3[k]=command[i];

command_str3[k]='\0';

fileRen（command_str2,command_str3）;break;

case7:

fileDir（command_str2）;break;

case8:

fileClose（command_str2）;break;

case9:

UFD*p;

for（p=userTable[userID].user->next;p!

=NULL;p=p->next）//退出用户之前关闭所有打的文件

if（p->file->openFlag）

p->file->openFlag=false;

system（"cls"）;

userID=-1;break;

case10:

exit（0）;break;

case11:

diskShow（）;break;

}

}

}

return0;

}

voiduserCreate（）

{

charc;

charuserName[10];

inti;

if（used

{

printf（"请输入用户名：

"）;

for（i=0;c=getch（）;i++）

{

if（c==13）break;

else

userName[i]=c;

printf（"%c",c）;

}

userName[i]='\0';

for（i=0;i

{

if（!

strcmp（userTable[i].userName,userName））

{

printf（"\n"）;

printf（"该用户名已存在,创建用户失败\n"）;

system（"pause"）;

return;

}

}

strcpy（userTable[used].userName,userName）;

printf（"\n"）;

printf（"请输入密码：

"）;

for（i=0;c=getch（）;i++）

{

if（c==13）break;

else

userTable[used].password[i]=c;

printf（"*"）;

}

userTable[userID].password[i]='\0';

printf（"\n"）;

printf（"创建用户成功\n"）;

used++;

system（"pause"）;

}

else

{

printf（"创建用户失败，用户已达到上限\n"）;

system（"pause"）;

}

fflush（stdin）;

}

intlogin（）

{

charname[10],psw[10];

charc;

inti,times;

printf（"请输入用户名:

"）;

for（i=0;c=getch（）;i++）

{

if（c==13）break;

else

name[i]=c;

printf（"%c",c）;

}

name[i]='\0';

for（i=0;i

{

if（!

strcmp（userTable[i].userName,name））

break;

}

if（i==used）

{

printf（"\n您输入的用户名不存在\n"）;

system（"pause"）;

return-1;

}

for（times=0;times<3;times++）

{

memset（psw,'\0',sizeof（psw））;

printf（"\n请输入密码:

"）;

for（i=0;c=getch（）;i++）

{

if（c==13）break;

else

psw[i]=c;

printf（"*"）;

}

printf（"\n"）;

for（i=0;i

{

if（!

strcmp（psw,userTable[i].password））

{

printf（"用户登录成功\n"）;

system（"pause"）;

break;

}

}

if（i==used）

{

printf（"您输入的密码错误，您还有%d次输入机会\n",2-times）;

if（times==2）exit（0）;

}

elsebreak;

}

fflush（stdin）;

returni;

}

voidinitDisk（）

{

diskHead=（diskNode*）malloc（sizeof（diskNode））;

diskHead->maxlength=MaxDisk;

diskHead->useFlag=0;

diskHead->start=0;

diskHead->next=NULL;

}

intrequestDist（int&startPostion,intmaxLength）

{

intflag=0;//标记是否分配成功

diskNode*p,*q,*temp;

p=diskHead;

while（p）

{

if（p->useFlag==0&&p->maxlength>maxLength）

{

startPostion=p->start;

q=（diskNode*）malloc（sizeof（diskNode））;

q->start=p->start;

q->maxlength=maxLength;

q->useFlag=1;

q->next=NULL;

diskHead->start=p->start+maxLength;

diskHead->maxlength=p->maxlength-maxLength;

flag=1;

temp=p;

if（diskHead->next==NULL）diskHead->next=q;

else

{

while（temp->next）temp=temp->next;

temp->next=q;

}

break;

}

p=p->next;

}

returnflag;

}

voidfileCreate（charfileName[],intlength,charfileKind[]）

{

//inti,j;

time_trawtime;

intstartPos;

UFD*fileNode,*p;

for（p=userTable[userID].user->next;p!

=NULL;p=p->next）

{

if（!

strcmp（p->file->fileName,fileName））

{

printf（"文件重名，创建文件失败\n"）;

system（"pause"）;

return;

}

}

if（requestDist（startPos,length））

{

fileNode=（UFD*）malloc（sizeof（UFD））;

fileNode->file=（fileTable*）malloc（sizeof（fileTable））;//这一步必不可少，因为fileNode里面的指针也需要申请地址，否则fileNode->file指向会出错

strcpy（fileNode->file->fileName,fileName）;

strcpy（fileNode->file->fileKind,fileKind）;

fileNode->file->maxlength=length;

fileNode->file->strat=startPos;

fileNode->file->openFlag=false;

time（&rawtime）;

fileNode->file->timeinfo=localtime（&rawtime）;

fileNode->next=NULL;

if（userTable[userID].user->next==NULL）

userTable[userID].user->next=fileNode;

else

{

p=userTable[userID].user->next;

while（p->next）p=p->next;

p->next=fileNode;

}

printf（"创建文件成功\n"）;

system（"pause"）;

}

else

{

printf（"磁盘空间已满或所创建文件超出磁盘空闲容量，磁盘空间分配失败\n"）;

system（"pause"）;

}

}

voidfreeDisk（intstartPostion）

{

diskNode*p;

for（p=diskHead;p