基于Linux的模拟文件系统的设计与实现.doc

中北大学操作系统课程设计说明书学院、系:软件学院专业:软件工程学生姓名：申云如学号：1121011914设计题目:基于Linux的模拟文件系统的设计与实现起迄日期:2013年11月22日 2013年12月6日指导教师：李玉蓉2013 年 12月 6 日1 需求分析本次是基于Linux的模拟文件系统的设计与实现,其设计内容如下:1、设计一个10个用户的文件系统.每个用户最多可以保存10个文件，一次运行用户可打开多个文件。2、程序采用二级文件目录。(即设置主目录（MFD）和用户文件目录（UFD)）.另外，可打开文件设置指针.3、为了方便实现，对文件的读写作了简化.在执行读写命令时,只需改读写指针。并不进行实际的读写操作。4、实现的基本功能主要包括:改变目录(CD），创建目录（MD），显示目录(DIR)，删除目录（RD)，打开全部文件（openall），打开单个文件（open），建立一个文件（create），删除一个文件（delete），写文件(write），读文件(read），改文件的保护码（change）,退出(exit）等.要求：考虑特殊情况如：各个命令对全路径和相对路径的支持、目录不存在时,给出错误信息、不能用cd进入文件、命令之中不能有空格(如 ex it，给出错误提示)、相对路径的解析、路径中的空格剔除、新建目录或文件时的问题、重名问题、目录或文件的名字长度限制、目录或文件的名字中包含不合法字符(注意空格)、删除目录或文件时的问题、删除不存在的文件或目录给出错误提示、删除目录时目录不为空（如果该目录为空,则可删除,否则给出是否做删除提示，删除操作将该目录下的全部文件和子目录都删除)、进入到某个目录下，却要删除本目录或上级目录、不能用delete删除目录、不能用RD删除文件等都要考虑在内。用户验证和操作算法思想：用结构体struct user来对用户信息进行存储,利用userHead链表对用户进行检索和查找在线用户，以便更好的实现用户登录的验证。目录操作算法思想：首先用结构体struct ldir存储目录信息,利用数组对目录名以及目录创建时间进行存储，在每次创建目录时，检索目录链表，进行添加链表;改变目录，调用cd（)来实现对目录的改变，删除文件时,依次检索链表来实现对链表的删除，并实施操作删除文件系统的目录；添加目录时，用添加链表的函数进行添加，并实施操作添加文件系统的目录.文件操作算法思想：首先用结构体struct fifle存储文件信息,利用数组对文件名,文件创建者，文件权限,文件创建时间,在每次创建文件时,检索文件链表,进行添加链表,并实施操作添加文件系统的目录；删除文件时，依次检索链表来实现对链表的删除,并实施操作删除文件系统的文件；改变文件权限时，查找文件链表并返回文件的基本信息，开始对文件的权限修改. 2 总体设计本程序共分为11个功能，在小组任务分配中共分为四个部分：文件系统的整体设计接口和用户验证、目录和文件链表的操作和接口实现、目录操作功能的实现以及文件操作功能的实现。主函数首先对用户进行验证,然后调用11个函数，来实现对文件系统各功能的实现，各函数为： cd(）；md（）；dir(）；rd（）；open(）；creat(）；delet（）；writ(）； chmode(）；help（）；exit（1)；主函数主要是先对用户链表进行初始化,然后进行用户验证以及登录，并选择命令对文件进行操作.整体流程图如下图21所示：图213.详细设计/添加目录列表void adddir（char dirname,char creattime） struct ldir p，q; q=（struct ldir ）malloc（sizeof（struct ldir）)； strcpy（qdirname,dirname）; strcpy(q-creattime,creattime)； p=dirHead; if(p=NULL） /判断是否是头指针userHead dirHead=q； dirHeadnext=NULL； else while（p-next!=NULL) p=pnext; p-next=q； q-next=NULL; /创建目录void md（） time_t ptime； time（ptime)； char dirname20； int stat=0; /判断目录是否创建成功 printf（请输入创建的目录名：n）； scanf(”s，dirname）; stat=mkdir（dirname）; /创建目录 if（！stat） printf（”目录创建成功！n) ； adddir(dirname,ctime（ptime)）； else printf（”目录创建失败!n”）； /改变目录void cd(） char curdir30； /当前目录 char dirname10； /改变目录 printf(当前路径为:n)； strcpy(curdir,getcwd(NULL，0)）； printf(”%sn，curdir）; printf（”请输入改变的目录n”）; scanf（”%s”,dirname)； chdir（dirname）； /改变目录 strcat（curdir，/)； strcat（curdir，dirname）； printf（改变后的目录为：n); printf(”sn”，curdir)；/删除目录int deletdir（char dirname） struct ldir p，q； p=dirHead; if(p=NULL) /检验链表是否为空 return 0； while(p！=NULL&strcmp（p-dirname,dirname） q=p; p=pnext； /保存上一指针 if（p=dirHead） /寻找目录名是头指针 dirHead=dirHeadnext; else qnext=p-next; free(p); /释放占用内存 return 1；/删除目录void rd() char dirname20； printf（”请输入要删除的目录名：n)； scanf（”%s,dirname）; if（deletdir（dirname）) printf（”目录删除成功！n）； rmdir(dirname）； /删除目录 else printf（目录删除失败！n）； /显示目录void dir（) struct ldir p； p=dirHead; while(p!=NULL) printf（%stsn”，p-creattime,p-dirname); p=p-next； 登陆如图：创建目录,显示目录如图：删除目录如图：改变目录如图:4。心得体会经过近两个星期的实验，这次的课程设计终于完成了.本次课程设计是基于Linux的模拟文件系统的设计与实现,本次课程设计是我们第一次运用linux编程，中间遇到了很多困难，在这次实验中，我们充分理解并运用了linux下的文件和目录的操作，理解了c语言的文件操作和目录操作，并且重新复习，理解了C语言,内存的开辟以及链表的使用方式。学习并熟悉了linux操作系统的使用，使用了linux下的C语言的编译环境gcc等的使用及操作方式，这对我们今后的学习发展有很大帮助。在设计的过程中遇到了很多的问题，首先是我们不会用linux系统,再者就是在设计的过程中发现了自己的c语言编程有很多都不熟悉了,对以前所学过的知识理解得不到位,掌握得不够透彻，通过这次课程设计,我又把以前所学过的知识重新复习了一遍.总的来说,经过这次试验,我的知识得以扩充，能力得以提升。8