操作系統(tǒng)課程設(shè)計-一個簡單的文件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計.doc

計算機(jī)系課程設(shè)計實 驗 報 告 課程名稱 操作系統(tǒng)課程設(shè)計 實驗學(xué)期 2012 至 2013 學(xué)年 第 1 學(xué)期 學(xué)生所在系部 計算機(jī)與信息管理系 年級 2010 專業(yè)班級 計算機(jī)001班 學(xué)生姓名 學(xué)號 任課教師 實驗成績 計算機(jī)系制一個簡單的文件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計一、實驗?zāi)康模?）閱讀并調(diào)試一個簡單的文件系統(tǒng)，模擬文件管理的工作過程。從而對各種文件操作命令的實質(zhì)內(nèi)容和執(zhí)行過程有比較深入的了解。（2）了解設(shè)計一個n個用戶的文件系統(tǒng)，每個用戶可以保存M個文件。用戶在一次運(yùn)行中只能打開一個文件，對文件必須設(shè)置保護(hù)措施，且至少有create、delete、open、close、read、write等命令。二、實驗要求1、閱讀所給文件系統(tǒng)源程序，并加注釋（注釋量達(dá)60%），2、修改、完善該系統(tǒng)，畫出所設(shè)計的文件系統(tǒng)的詳細(xì)流程圖。三、文件系統(tǒng)功能設(shè)計1. 功能設(shè)計該文件系統(tǒng)是一個多用戶、多任務(wù)的文件系統(tǒng)。對用戶和用戶的文件數(shù)目并沒有上限。也就是說該系統(tǒng)允許任何用戶申請空間，而且在其目錄下的文件數(shù)目并不做任何的限制。該系統(tǒng)可以支持的操作命令如下： bye用戶注銷命令。當(dāng)使用該命令時，用戶退出系統(tǒng)，注銷該用戶功能設(shè)計并回到登陸界面。命令格式： bye close刪除用戶注冊信息命令。執(zhí)行該命令后，用戶在系統(tǒng)中的所有信息，包括該用戶目錄下的所有文件都被刪除。命令執(zhí)行完成后返回登陸界面。命令格式：close create在當(dāng)前目錄下創(chuàng)建一個文件，且該文件不能跟當(dāng)前已有的文件重名。該文件的管理信息登記在用戶文件信息管理模塊中。執(zhí)行完該命令后回到執(zhí)行命令行。命令格式：createfile1其中：“”符為提示符，file1為要創(chuàng)建的文件名。 delete刪除當(dāng)前用戶目錄下的一個文件，命令執(zhí)行完畢返回至命令行。命令格式：deletefile1 其中：file1為要刪除的文件名。 list顯示當(dāng)前注冊目錄下的所有文件信息，包括文件名、文件長度、文件操作權(quán)限。命令格式：list chmod改變某個文件的執(zhí)行權(quán)限，但前提是該文件是該用戶目錄下的文件。命令格式：chmodfile1。其中：file1為要授權(quán)的文件名。 open在window界面下打開某個文件。執(zhí)行該命令后，文件file1將用在windows界面下的文件形式打開。用戶可以在這個方式中對文件進(jìn)行修改，并將修改后的內(nèi)容保存。命令格式：openfile1其中：file1為要打開的文件名。 read讀文件信息。將文件信息讀入并顯示在終端上。命令格式：readfile1其中：file1為要讀的文件名。 write向某個文件寫入新的信息。用戶可以選擇用覆蓋原來內(nèi)容的方式或和在文件的末尾追加新信息的方式寫入信息。 當(dāng)要退出時輸入“#”即可。（2）系統(tǒng)采用二級文件目錄。設(shè)置主目錄（MFD）和用戶文件目錄(UFD)，分別以文件的方式保存在磁盤中。在主目錄中有注冊用戶的用戶名和另一標(biāo)志該用戶目錄下是否有文件的指針標(biāo)記。用戶文件目錄采用用戶名作為文件名保存于磁盤，以便檢索時方便對應(yīng)。在用戶文件目錄中保存著該目錄下所有文件的文件名稱、保護(hù)碼、文件長度。（3）該系統(tǒng)大量使用高級語言中的文件操作函數(shù)，所以能實際看到文件的創(chuàng)建、寫入、讀出、刪除等效果。2. 功能設(shè)計實現(xiàn)總體流程3. 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 4. 主要功能模塊四、文件系統(tǒng)功能模塊詳細(xì)設(shè)計流程圖1. int LoginDisplay() /登陸選項操作函數(shù)圖1：函數(shù)LoginDisplay()流程圖2. bool Login(int SELETE)/用戶登陸，注冊函數(shù) 圖2：函數(shù)Login(int SELETE)流程圖3. void DisplayUFD() /打印用戶信息，包括用戶的各個文件圖3：函數(shù)DisplayUFD()流程圖4. void ByeFile(bool BOOL)/注銷函數(shù)，調(diào)用此函數(shù)后用戶可以退出系統(tǒng)圖4：函數(shù)ByeFile(bool BOOL)流程圖5. bool ClearUserFile()/用戶要將自己的注冊目錄從系統(tǒng)徹底刪除圖5：函數(shù)ClearUserFile()流程圖6. void ClearUserMes()/刪除用戶全部信息圖6：函數(shù)ClearUserMes()流程圖7. void DeleteUser()/刪除用戶注冊目錄的操作圖7：函數(shù)DeleteUser()流程圖8. void CreatFile()/在當(dāng)前用戶目錄下創(chuàng)建文件圖8：函數(shù)CreatFile()流程圖9. void DeleteFile()/刪除當(dāng)前目錄下一個文件的操作圖9：函數(shù)DeleteFile()流程圖10. bool QueryModElse(bool BOOL,bool &flag)/查詢其它用戶目錄下的文件圖10：函數(shù)QueryModElse(bool BOOL,bool &flag)流程圖11. bool QueryMod(bool BOOL)/查詢權(quán)限圖11：函數(shù)QueryMod(bool BOOL)流程圖12. bool WriteRight(int len,bool BOOL) /查看是否已經(jīng)正確地寫入到該文件信息中，是則返回真值圖12：函數(shù)WriteRight(int len,bool BOOL)流程圖13. void WriteLengthToFile(int Len,bool BOOL)/將文件長度寫入文件管理模塊中圖13：函數(shù)WriteLengthToFile(int Len,bool BOOL)流程圖14. void WriteFile()/向文件寫入信息的操作圖14：函數(shù)WriteFile()流程圖15. void ReadFile()/讀文件函數(shù)圖15：函數(shù)ReadFile()流程圖16. void ChangeMod()/修改某文件的執(zhí)行權(quán)限圖16：函數(shù)ChangeMod()流程圖17. void Execute(int i,int len,int cmdset)/執(zhí)行命令函數(shù)圖17：函數(shù)Execute()流程圖18. void Command()/讀取用戶輸入的命令，并將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能識別的命令圖18：函數(shù)Command()流程圖5、 實驗運(yùn)行結(jié)果1、用戶注冊：圖19：用戶注冊2、創(chuàng)建文件：圖20：創(chuàng)建文件3、用戶注冊時重名：圖21：用戶注冊時重名4、已注冊用戶登陸，并打開文件進(jìn)行寫入操作：圖22：已注冊用戶登陸，并打開文件進(jìn)行寫入操作5、讀出文件內(nèi)容到終端：圖23：讀出文件內(nèi)容到終端6、刪除文件：圖24：刪除文件7、打印文件清單：圖25：打印文件清單8、修改用戶權(quán)限：圖26：修改用戶權(quán)限9、刪除用戶全部文件與信息：圖27：刪除用戶全部文件與信息10、退出系統(tǒng)：圖28：退出系統(tǒng)六、系統(tǒng)改進(jìn)的設(shè)想與實現(xiàn)1、修改內(nèi)容說明：（1）、對源程序中的函數(shù)進(jìn)行了聲明和排序（按首字母排列）；（2）、在登陸選項操作函數(shù)LoginDisplay()和修改文件權(quán)限函數(shù)ChangeMod()中添加了人性化提示語句，方便用戶操作。2、實現(xiàn)程序（用小六字體打?。海?）、程序如下：/-函數(shù)聲明-void ByeFile(bool BOOL); /注銷函數(shù)，調(diào)用此函數(shù)用戶可以退出系統(tǒng)void ChangeMod(); /修改某文件的執(zhí)行權(quán)限void ClearUserMes(); /刪除用戶全部信息void Command(); /讀取用戶輸入的命令，并將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能識別的命令void CreatFile(); /在當(dāng)前用戶目錄下創(chuàng)建文件void DeleteFile(); /刪除當(dāng)前目錄下一個文件的操作void DeleteUser(); /刪除用戶注冊目錄的操作void DisplayUFD(); /打印用戶信息，包括用戶的各個文件名稱、長度和操作權(quán)限的設(shè)置信息void Execute(int i,int len,int cmdset); /執(zhí)行命令函數(shù)void KeyWord(); /初始化命令關(guān)鍵字void ListAllFile(); /顯示當(dāng)前用戶目錄下的文件信息void OpenFile(); /在window模式下打開該文件void ReadFile(); /讀文件函數(shù)void WriteFile(); /向文件寫入信息的操作void WriteLengthToFile(int Len,bool BOOL); /將文件長度寫入文件管理模塊中bool ClearUserFile(); /用戶要將自己的注冊目錄從系統(tǒng)徹底刪除，首先應(yīng)將該用戶目錄下的全部文件刪除bool Login(int SELETE); /用戶登陸，注冊函數(shù)。bool QueryMod(bool BOOL); /查詢權(quán)限bool QueryModElse(bool BOOL,bool &flag); /查詢其它用戶目錄下文件的文件bool WriteRight(int len,bool BOOL); /查看是否已經(jīng)正確地寫入到該文件信息中，若是，則返回真值int LoginDisplay(); /登陸選項操作函數(shù)（登陸界面模塊）。int main(); /*主函數(shù)聲明，與其他函數(shù)聲明一樣，其功能是：使編譯器進(jìn)行預(yù)編譯時為主函數(shù)預(yù)留內(nèi)存空間。 只有主函數(shù)可以不要聲明，直接定義使用。 VC6.0里用void main();。*/ （2） 、程序如下：A、登陸選項操作函數(shù)LoginDisplay()system(cls); /清屏函數(shù)。 cout *歡迎使用本文件系統(tǒng)*endl; cout *您可以進(jìn)行以下操作*endl; cout*溫馨提示：輸入操作序號，如“2”，再按回車鍵*n *即可進(jìn)入“用戶注冊”功能界面，下同。*endl;coutn *請選擇操作*n1、用戶登陸 2、用戶注冊 0、退出SELETE_1; /鍵盤輸入一個序號，如1、2、0。 B、修改文件權(quán)限函數(shù)ChangeMod() coutn文件的權(quán)限值具體如下：; coutn30：其他用戶既沒讀權(quán)也沒寫權(quán)；; coutn31：其他用戶沒有讀權(quán)但有寫權(quán)；; coutn32：其他用戶具有讀權(quán)但沒寫權(quán)；; coutn33：其他用戶既有讀權(quán)也有寫權(quán)。n; coutn輸入文件 buffermod;/輸入權(quán)限值3、 源程序（用小六字體打?。?* * 文 件 名: Simple_file_system.c* 功 能: 簡單文件管理系統(tǒng)模擬程序 * 指導(dǎo)老師: 陸麗娜 * 組 長: 王珊* 組 員: 王珊、韓二雄 */-頭文件包含-#include /定義“數(shù)據(jù)流輸入輸出函數(shù)”的頭文件。 #include /定義“輸入輸出函數(shù)” 的頭文件。 #include /定義“C語言標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)” 的頭文件。#include /定義“字符串處理函數(shù)” 的頭文件。 #include conio.h /定義“控制臺輸入輸出函數(shù)” 的頭文件。 #include /定義“BIOS和DOS調(diào)用函數(shù)” 的頭文件。 /*表示在包含文件目錄中去查找，而不在源文件目錄中找； 表示首先在當(dāng)前的源文件目錄中查找，若未找到，才到包含目錄中去查找。*/-編譯預(yù)處理-/#define NULL 0 /不帶參的宏定義，功能為：用宏名（NULL）替換宏體（0）。 #define keynum 10 /同上。 #define getspace(type) (type*)malloc(sizeof(type) /*帶參的宏定義，功能為：用宏名（getspace(type)）替換宏體（(type*)malloc(sizeof(type)）。 其中type為形式參數(shù)。*/ char cmd64; /存放用戶輸入的命令char buffer36; /char user32; /存放當(dāng)前登陸的用戶名 /定義了3個全局變量（外部變量），當(dāng)函數(shù)內(nèi)部定義了與其同名的局部變量（內(nèi)部變量）時，全局變量就會被屏蔽。 typedef char ALFA12; /用戶自定義類型，其功能為：用“ALFA12”代替“char”，其實換湯不換藥。 ALFA KWORDkeynum; /此處若用char KWORDkeynum;會有24個錯誤出現(xiàn)。 /-struct UFD /用戶文件管理模塊 char filename32;/文件名int safecode; /文件保護(hù)碼long length; /文件長度*curfile = NULL; /*定義一個結(jié)構(gòu)類型UFD，內(nèi)含三個成員變量。 又定義一個結(jié)構(gòu)體變量curfile，并賦值為NULL。 */ /-struct MFD /用戶登陸信息管理模塊char username32; /用戶名bool filepoint; /用戶目錄下的文件指針，false表示目錄為空,true為該用戶目錄中有文件*curuser = NULL,*elseuser=NULL;/-typedef UFD UFD;typedef MFD MFD; /自定義類型，用UFD代替UFD，用MFD代替MFD。為什么？ /-函數(shù)聲明-void ByeFile(bool BOOL); /注銷函數(shù)，調(diào)用此函數(shù)用戶可以退出系統(tǒng)void ChangeMod(); /修改某文件的執(zhí)行權(quán)限void ClearUserMes(); /刪除用戶全部信息void Command(); /讀取用戶輸入的命令，并將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能識別的命令void CreatFile(); /在當(dāng)前用戶目錄下創(chuàng)建文件void DeleteFile(); /刪除當(dāng)前目錄下一個文件的操作void DeleteUser(); /刪除用戶注冊目錄的操作void DisplayUFD(); /打印用戶信息，包括用戶的各個文件名稱、長度和操作權(quán)限的設(shè)置信息void Execute(int i,int len,int cmdset); /執(zhí)行命令函數(shù)void KeyWord(); /初始化命令關(guān)鍵字void ListAllFile(); /顯示當(dāng)前用戶目錄下的文件信息void OpenFile(); /在window模式下打開該文件void ReadFile(); /讀文件函數(shù)void WriteFile(); /向文件寫入信息的操作void WriteLengthToFile(int Len,bool BOOL); /將文件長度寫入文件管理模塊中bool ClearUserFile(); /用戶要將自己的注冊目錄從系統(tǒng)徹底刪除，首先應(yīng)將該用戶目錄下的全部文件刪除bool Login(int SELETE); /用戶登陸，注冊函數(shù)。bool QueryMod(bool BOOL); /查詢權(quán)限bool QueryModElse(bool BOOL,bool &flag); /查詢其它用戶目錄下文件的文件bool WriteRight(int len,bool BOOL); /查看是否已經(jīng)正確地寫入到該文件信息中，若是，則返回真值int LoginDisplay(); /登陸選項操作函數(shù)（登陸界面模塊）。int main(); /*主函數(shù)聲明，與其他函數(shù)聲明一樣，其功能是：使編譯器進(jìn)行預(yù)編譯時為主函數(shù)預(yù)留內(nèi)存空間。 只有主函數(shù)可以不要聲明，直接定義使用。 VC6.0里用void main();。*/ /-函數(shù)定義-/-void ByeFile(bool BOOL) /注銷函數(shù)，調(diào)用此函數(shù)用戶可以退出系統(tǒng)FILE *infile,*outfile;char out50;strcpy(out,outfilelocate.exe);if(infile=fopen(LOGIN.exe,rb)=NULL)coutn保存錯誤。;/fclose(infile);return;elseif(outfile=fopen(out,wb+)=NULL)/申請一個緩沖區(qū)管理模塊存放用戶更新后的全部信息coutusername,curuser-username)=0) /用戶名相同 if(BOOL) /更新當(dāng)前用戶信息的操作fwrite(curuser,sizeof(MFD),1,outfile);else continue;/如果用戶想把自己的注冊目錄從系統(tǒng)中徹底刪除，則執(zhí)行該操作elsefwrite(mfd,sizeof(MFD),1,outfile); /寫入新的模塊fclose(infile);fclose(outfile);remove(LOGIN.exe); /將舊的該用戶的文件管理模塊刪除rename(out,LOGIN.exe);/將新的用戶的文件管理模塊重命名為用戶目錄下的管理模塊/-void ChangeMod()/修改某文件的執(zhí)行權(quán)限int mod=40;FILE *fp,*infile,*outfile;char in50,out50;UFD *ufd = getspace(UFD);strcpy(in,curuser-username);strcat(in,.exe);strcpy(out,outfilelocate.exe);if(fp=fopen(in,rb)=NULL)/fclose(fp);coutn操作出現(xiàn)錯誤，對此我們表示歉意！;return; elsewhile(1)/查看該文件是否在當(dāng)前用戶的注冊目錄下 /任何用戶無權(quán)修改不是自己目錄下的文件的權(quán)限值fread(ufd,sizeof(UFD),1,fp);if(feof(fp)/在當(dāng)前目錄下找不到該文件，說明該用戶無權(quán)修改該文件權(quán)限coutn你沒有權(quán)限對文件 bufferfilename,buffer)=0)/找到該文件，繼續(xù)操作fclose(fp);break;bool flag1=true;while(flag1) coutn文件的權(quán)限值具體如下：; coutn30：其他用戶既沒讀權(quán)也沒寫權(quán)；; coutn31：其他用戶沒有讀權(quán)但有寫權(quán)；; coutn32：其他用戶具有讀權(quán)但沒寫權(quán)；; coutn33：其他用戶既有讀權(quán)也有寫權(quán)。n; coutn輸入文件 buffermod;/輸入權(quán)限值if(mod33)/確保輸入的權(quán)限值正確coutn錯誤：權(quán)限值必須在3033之間;continue;elsechar ch;switch(mod)/告訴用戶對該文件權(quán)限修改的結(jié)果，以便用戶確認(rèn)case 30:coutn當(dāng)前權(quán)限設(shè)置：其他用戶對buffer既沒讀權(quán)也沒寫權(quán)！;break;case 31:coutn當(dāng)前權(quán)限設(shè)置：其他用戶對buffer沒有讀權(quán)但有寫權(quán)！;break;case 32:coutn當(dāng)前權(quán)限設(shè)置：其他用戶對buffer具有讀權(quán)但沒寫權(quán)！;break;case 33:coutn當(dāng)前權(quán)限設(shè)置：其他用戶對buffer既有讀權(quán)也有寫權(quán)！;break;default: break;coutch;switch(ch)case Y:case y:flag1=false;break;default: flag1=true;/更新文件信息管理模塊，相關(guān)操作類似上面，不在贅述if(infile=fopen(in,rb)=NULL)coutn操作出現(xiàn)錯誤，對此我們表示歉意！;fclose(infile);return;elseif(outfile=fopen(out,wb+)=NULL) coutfilename,buffer)=0)ufd-safecode=mod; fwrite(ufd,sizeof(UFD),1,outfile); fclose(infile);fclose(outfile); remove(in); rename(out,in);/-void ClearUserMes()/刪除用戶全部信息char name50;strcpy(name,curuser-username);strcat(name,.exe);remove(name); /從磁盤中刪除用戶文件信息管理模塊ByeFile(false); /更新系統(tǒng)的用戶登陸信息管理模塊/-void Command() /讀取用戶輸入的命令，并將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能識別的命令int len = 0,i,j;int cmdset;while(1)cmdset = 0;coutcmd; /char cmd64; /存放用戶輸入的命令。 len = strlen(cmd); /求字符串長度函數(shù)。 i=0;j=0;while(cmdi=|cmdi= )i+;/過濾空格鍵和for(;i | cmdi= | i=len-1)if(cmdi= | cmdi= )bufferj = 0;elseif(i=len-1) bufferj=cmdi; bufferj+1=0;i+;j=0;int low=1,mid,high=keynum-1; /#define keynum 10 /不帶參的宏定義，功能為：用宏名（keynum）替換宏體（10）。 bool BOOL = false; while(low=high) /找到該命令關(guān)鍵字的內(nèi)部識別碼mid=(low+high)/2;if (strcmp(buffer,KWORDmid)=0) low=mid+1;if(strcmp(buffer,KWORDmid)=0) BOOL = true; break;if(!BOOL)coutnbuffer|cmdi= )i+;/過濾空格鍵和buffer0=0;Execute(i,len,cmdset); /調(diào)用Execute函數(shù)，并傳參給它，使其執(zhí)行該命令。 /-void CreatFile()/在當(dāng)前用戶目錄下創(chuàng)建文件FILE *fp; curuser-filepoint=true;if(fp=fopen(buffer,r)=NULL) /如果沒有跟用戶輸入文件名相同的文件 if(fp=fopen(buffer,w)=NULL) coutn創(chuàng)建文件失??！;/fclose(fp); return;fclose(fp);else /用戶要創(chuàng)建的文件已經(jīng)存在coutch;switch(ch)case Y:case y:coutbuffer;strcat(buffer,.txt);fclose(fp); if(fp=fopen(buffer,w)=NULL) coutusername);strcat(user,.exe);curfile = getspace(UFD);strcpy(curfile-filename,buffer); /文件名curfile-length=0; /該文件長度為零curfile-safecode=30; /設(shè)置該文件的默認(rèn)權(quán)限 /11 00，文件主有讀和寫權(quán)，其他用戶沒有讀寫權(quán)if(fp=fopen(user,ab)=NULL)coutn錯誤：你可能不是合法用戶。endl;getch();elsefwrite(curfile,sizeof(UFD),1,fp);/將該文件信息寫入用戶文件信息管理模塊中coutn文件 filename 創(chuàng)建成功！;fclose(fp);/-void DeleteFile() /刪除當(dāng)前目錄下一個文件的操作char ch;FILE *infile,*outfile;coutn確定要刪除文件：buffer Y/Nch; /提示用戶確認(rèn)刪除switch(ch)case Y:case y: /更新用戶文件信息管理模塊，這里同樣使用緩沖區(qū)模塊來更新，方法與上面講到的類似。 char out50,in50; strcpy(out,outfilelocate.exe);strcpy(in,curuser-username);strcat(in,.exe); if(infile=fopen(in,rb)=NULL)/打開該用戶的文件信息管理模塊 coutn保存錯誤。; /fclose(infile);return; else if(outfile=fopen(out,wb+)=NULL) coutfilename,buffer)=0) /要進(jìn)行更新的信息continue; else fwrite(ufd,sizeof(UFD),1,outfile);/寫入新模塊 fclose(infile);fclose(outfile); 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