文件管理课程设计报告.doc

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操作系统课程设计报告姓名:xxx______ 学号：xxxxxxxxxxxx__ 专业年级:软件2班指导教师:__xx_ 2016年 3月1日 1 概述目的：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. 意义: 本系统是基于linux平台运行在终端上的虚拟二级文件管理系统.模拟真正的文件管理系统,并采用用户登录机制对文件和文件夹进行创建,修改,删除的操作。对于文件夹而言，可以进行创建删除的操作；对于文件而言，可以创建，修改，删除。删除文件夹时，同时删除相应文件夹下的文件。采用用户登录使得用户管理文件更方便，并形成了二级的文件管理模式. 主要任务：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 2 系统设计（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 3 系统实现＃include <stdio。h> ＃include <stdlib.h> #include <conio。h〉 #include <time.h> #include <string。h> #define MaxUser 100 //定义最大mdf目录文件 #define MaxDisk 512＊1024 // 模拟最大磁盘空间 512k #define commandAmount 12 // 对文件操作指令数 char disk［MaxDisk］; // 模拟512k磁盘空间 typedef struct distTable //磁盘块结构体｛ int maxlength； int start； int useFlag； distTable *next； } diskNode； diskNode *diskHead; struct fileTable //文件块结构体 { char fileName[10]； int strat； //文件在磁盘存储空间的起始地址 int length; //文件内容长度 int maxlength; //文件的最大长度 char fileKind[3]； //文件的属性——读写方式 struct tm ＊timeinfo； bool openFlag; //判断是否有进程打开了文件 //fileTable ＊next; ｝； //两级目录结构体 typedef struct user_file_directory //用户文件目录文件UFD ｛ //char fileName［10]； fileTable ＊file； user_file_directory *next; ｝UFD； //UFD *headFile; typedef struct master_file_directory //主文件目录 MFD ｛ char userName［10]; char password［10］; UFD ＊user； }MFD; MFD userTable［MaxUser］; int used=0；//定义MFD目录中用已有的用户数 //文件管理 void fileCreate（char fileName[］,int length，char fileKind[］）； //创建文件 void fileWrite（char fileName［］）; // 写文件 void fileCat（char fileName［］）; //读文件 void fileRen（char fileName［］，char rename［］）； // 重命名文件 void fileFine（char fileName［］）； //查询文件 void fileDir(char UserName［]）； // 显示某一用户的所有文件 void fileClose（char fileName[］）； // 关闭以打开的文件 void fileDel(char fileName［]）； //删除文件 void chmod(char fileName［］,char kind[］）; //修改文件的读写方式 int requestDist（int &startPostion,int maxLength）； //磁盘分配查询 void initDisk(); // 初始化磁盘 void freeDisk（int startPostion）； //磁盘空间释放 void diskShow（）； //显示磁盘使用情况 //用户管理 void userCreate（）； int login(）； int userID=—1； //用户登录的ID号，值为—1时表示没有用户登录 int main(）｛ char order［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”）； char command［50]，command_str1[10］,command_str2[10］,command_str3[5]，command_str4［3]； int i,k,j; int length; initDisk（)； //初始化磁盘 for（i=0；i<MaxUser;i++） //初始化用户UFD目录文件的头指针 { userTable[i］。user=（UFD ＊)malloc(sizeof（UFD))； userTable[i］。user—〉next=NULL；｝ while（1）｛ printf(”*＊＊＊*＊****＊＊*＊*＊＊*＊****＊*＊*＊＊＊＊＊＊**＊＊＊＊＊＊*＊*\n”); printf(” 1、Creat user\n"）； printf(" 2、login\n")； printf（”＊＊＊＊*＊＊*＊＊＊*＊***＊＊*＊***＊＊＊＊＊＊*＊＊＊＊**＊*＊＊＊**＊\n”）; printf(”Please chooce the function key：〉”)； int choice； scanf（"％d”，&choice); if(choice==1) userCreate（）; else if(choice==2） userID=login（）; else printf(”您的输入错误！请重新选择\n”）; while（userID!=-1) { fflush(stdin）； printf(”＊＊＊*＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊**＊＊*＊＊＊＊***＊**＊＊\n"）; printf（" create—创建格式:create a1 1000 rw，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：rm a1，将删除名为a1的文件\n”)； printf(” cat—查看文件内容格式：cat a1，显示a1的内容\n")； printf（” write-写入格式：write a1\n"）； printf(" fine—查询格式：fine a1 ,将显示文件 a1的属性\n"）; printf（” chmod—修改格式:chmod a1 r，将文件al的权限改为只读方式\n”）； printf（” ren-重命名格式:ren a1 b1 ，将a1改名为b1\n"）； printf(" dir-显示文件格式：dir aaa，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：close a1，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（”please imput your command:>")； gets（command）; int select; 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〈commandAmount;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) ｛ case 0：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； case 1:fileDel（command_str2）；break； case 2:fileCat(command_str2）；break； case 3：fileWrite（command_str2）;break； case 4:fileFine（command_str2）;break； case 5：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； case 6：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； case 7：fileDir（command_str2);break; case 8：fileClose（command_str2）；break; case 9：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； case 10：exit（0);break； case 11:diskShow（）；break; ｝｝ } return 0； } void userCreate() ｛ char c； char userName［10］； int i； if（used<MaxUser） { 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〈used；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)；｝ int login（) ｛ char name［10］，psw[10］； char c; int i，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〈used;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<used；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）；｝ else break；｝ fflush（stdin)； return i； } void initDisk(） { diskHead=（diskNode ＊）malloc(sizeof(diskNode)); diskHead->maxlength=MaxDisk; diskHead—〉useFlag=0; diskHead—>start=0； diskHead—〉next=NULL；｝ int requestDist（int &startPostion，int maxLength） { int flag=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； } return flag; ｝ void fileCreate(char fileName［］，int length，char fileKind[］）｛ //int i,j; time_t rawtime； int startPos； 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"）； } ｝ void freeDisk（int startPostion） { diskNode ＊p； for(p=diskHead；p!=NULL;p=p—〉next）｛ if（p—〉start==startPostion) break； } p—〉useFlag=false；｝ void fileDel（char fileName［］） { UFD ＊p,＊q，＊temp； q=userTable［userID］.user; p=q—>next； while(p） { if(!strcmp（p—〉file->fileName，fileName）) break； else ｛ p=p—〉next； q=q-〉next； } ｝ if（p）｛ if（p-〉file—>openFlag！=true） //先判断是否有进程打开该文件｛ temp=p; q—>next=p-〉next； freeDisk（temp-〉file->strat）； //磁盘空间回收 free（temp）; printf(”文件删除成功\n”）； system(”pause"）；｝ else { printf（"该文件已被进程打开,删除失败\n"）； system(”pause”)；｝｝ else ｛ printf(”没有找到该文件，请检查输入的文件名是否正确\n")； system（”pause”）; ｝ } void fileCat（char fileName［]）｛ int startPos,length; int k=0; UFD *p，＊q； q=userTable［userID］。user; for(p=q—>next；p!=NULL；p=p—>next） { if(！strcmp(p—〉file-〉fileName,fileName)） break；｝ if（p）｛ startPos=p-〉file—〉strat； length=p-〉file-〉length; p—〉file—>openFlag=true; //文件打开标记 printf（”＊*＊*＊*＊*＊＊＊*＊*＊＊＊＊＊＊*＊＊*＊＊＊＊＊＊*＊＊＊*＊＊＊＊＊******＊*＊*＊**\n"）； for（int i=startPos;k<length;i++,k++）｛ if（i％50==0） printf("\n”）； //一行大于50个字符换行 printf(”%c”,disk[i］）; ｝ printf（"\n\n＊*＊*＊*＊＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊******＊**＊*＊*＊***＊＊**＊*＊＊＊＊＊＊*＊＊＊*\n”）； printf（”%s已被read进程打开，请用close命令将其关闭\n",p—>file—〉fileName）； system（”pause”); } else ｛ printf(”没有找到该文件，请检查输入的文件名是否正确\n"）； system(”pause”）； } } void fileWrite(char fileName[]） { UFD *p，＊q； q=userTable[userID］。user; int i,k，startPos； for（p=q->next；p!=NULL;p=p—>next）｛ if（!strcmp（p-〉file—〉fileName，fileName）） break； } if（p）｛ if(!strcmp（p-〉file—〉fileKind,”r"）） //判断文件类型 { printf(”该文件是只读文件,写入失败\n”）； system（”pause”）; return；｝ char str[500］； printf（”please input content：\n”）; gets(str）； startPos=p->file-〉strat; p->file-〉openFlag=true； //文件打开标记 p—〉file—〉length=strlen（str）; if（p—〉file—〉length〉p—>file—〉maxlength）｛ printf(”写入字符串长度大于该文件的总长度,写入失败\n”）; system（”pause”); return； } for（i=startPos，k=0；k〈（int)strlen(str）；i++，k++） disk［i]=str［k］； printf（”文件写入成功,请用close命令将该文件关闭\n"）； system（”pause"）；｝ else { printf（"没有找到该文件,请检查输入的文件名是否正确\n”）; system（"pause”)；｝ } void fileFine(char fileName［］）｛ UFD *p，＊q; q=userTable[userID］。user; for（p=q—〉next；p!=NULL;p=p—〉next) ｛ if(!strcmp（p—〉file->fileName,fileName）) break；｝ if（p）｛ printf（”＊＊*＊*＊*＊＊＊**＊***＊＊＊＊＊**＊*＊＊*＊＊**＊＊＊＊＊＊＊*＊＊**\n"); printf（"文件名:％s\n”，p-〉file->fileName）； printf（"文件长度：％d\n”，p—>file—〉maxlength）； printf(”文件在存储空间的起始地址：%d\n"，p-〉file-〉strat）; printf（”文件类型：%s\n”,p—>file-〉fileKind)； printf（"创建时间：％s\n",asctime（p—〉file—〉timeinfo))； printf（"＊*＊＊＊＊＊＊＊***＊＊**＊＊*＊＊＊**＊＊***＊＊＊**＊＊＊＊＊*＊＊＊＊\n"）； system（"pause”）；｝ else ｛ printf（"没有找到该文件,请检查输入的文件名是否正确\n”）; system（”pause”); } ｝ void chmod（char fileName[］,char kind［]) ｛ UFD *p,*q； q=userTable［userID].user； for（p=q—〉next；p!=NULL；p=p—>n

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