文件管理课程设计报告.doc

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  
 ＃include    
 #include >
#include 
#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         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         
 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;ise 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 ＊）mallocsizeof(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;ks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