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2—1所示：
图2—1
3.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（q—〉dirname,dirname）;
strcpy(q->creattime,creattime)；
p=dirHead;
if(p==NULL） //判断是否是头指针userHead
｛
dirHead=q；
dirHead—>next=NULL；
｝
else
{
while（p-〉next!=NULL)
｛
p=p—〉next;
｝
p-〉next=q；
q->next=NULL;
｝
｝//创建目录
void md（）
｛
time_t ptime；
time（＆ptime)；
char dirname[20]；
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 curdir［30］； //当前目录
char dirname[10］； //改变目录
printf("当前路径为:\n")；
strcpy(curdir,getcwd(NULL，0)）；
printf(”%s\n"，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(”％s\n”，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=p—〉next； //保存上一指针
｝
if（p==dirHead） //寻找目录名是头指针
｛
dirHead=dirHead—〉next;
｝
else
｛
q—〉next=p-〉next;
}
free(p); //释放占用内存
return 1；
}
//删除目录
void rd()
｛
char dirname[20］；
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（"%s\t％s\n”，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。
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