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1、
黃岡師范學院
提高型實驗報告
實驗課題
文件系統(tǒng)的設計與實現
（實驗類型：□綜合性 R設計性 □應用性）
實驗課程
操作系統(tǒng)原理
實驗時間
2015－2016 第二學期
學生姓名
何正發(fā)
專業(yè)班級
軟件工程1401
學 號
2014263040107
一、實驗目的和要求
成績：
1、熟悉操作系統(tǒng)設計的過程，鞏固操作系統(tǒng)的基本知識，加深對操作原理、功能及各種不同的存儲管理方法理解與應用；
2、學會運用各種語言、軟件開發(fā)新軟件的基本方法；
3、增強實際應用能力和動手操作能力。
二、實驗條
2、件
Win7 /Windows 8.1/Linux等操作系統(tǒng)，裝有java、C、C++、C#等語言工具的環(huán)境。
三、實驗原理分析
可以選擇最佳適應算法，按照從小到大的次序組成空閑區(qū)自由鏈，當用戶作業(yè)或進程申請一個空閑區(qū)時，存儲管理
程序從表頭開始查找，當找到第一個満足要求的空閑區(qū)時，停止查找。如果該空閑區(qū)大于請求表中的請求長
度，將減去請求長度后的剩余空閑區(qū)部分留在可用表中?；厥諘r，從作鏈中刪去要回收的作業(yè)塊，同時在空
閑鏈中插入該作業(yè)大小的空閑區(qū)，并按順序排列
四、實驗方案或步驟
1、應用環(huán)境、需求分析
本模擬系統(tǒng)主要針對文件的管理和操作名主要有：創(chuàng)建用戶
3、、文件、文件夾，讀文件，寫文件，執(zhí)行文件，關閉文件，刪除用戶、文件夾、文件的功能。
創(chuàng)建用戶、文件、文件夾：在對系統(tǒng)發(fā)出操作命令之前必須先登錄用戶，然而登錄之前必須創(chuàng)建該用戶。在創(chuàng)建完后，可通過登錄用戶來創(chuàng)建文件和文件夾。在創(chuàng)建文件時可設置文件的屬性和輸入文件的內容。
讀文件：讀取任何已創(chuàng)建的只讀或讀寫文件的內容；如果所要讀的文件不是可讀文件時，系統(tǒng)會顯示該文件不可讀；如果所讀文件不存在，系統(tǒng)會顯示文件不存在。
寫文件用戶可寫或重寫讀寫文件中的內容，并保存文件中的重寫內容，以供下次讀?。划斔獙懙奈募皇强蓪懙奈募r，系統(tǒng)會顯示該文件不可寫；當所要寫的文件并不存在時，系統(tǒng)會顯示該文件不存
4、在。
執(zhí)行文件：登錄用戶后，用戶可執(zhí)行系統(tǒng)中已創(chuàng)建的執(zhí)行文件；當該文件不是可執(zhí)行文件時，系統(tǒng)會顯示該文件不可執(zhí)行；當該文件不存在時，系統(tǒng)將會顯示該文件不存在。
關閉文件：可通過選擇關閉文件的功能選項，來關閉系統(tǒng)中所有打開的文件，如果沒有文件被打開，則系統(tǒng)會顯示沒有文件打開。
刪除用戶、文件、文件夾：用戶可通過選擇刪除的功能選項來刪除不想再保存的文件和文件夾，刪除后，用戶會自動注銷；當選擇刪除用戶的功能選項時，系統(tǒng)會刪除該用戶，以及該用戶所創(chuàng)建的所有文件和文件夾。
2、概要設計
打開文件流程圖：
寫文件流程圖：
關閉文件流程圖：
3、
5、詳細設計
（1）用戶結構：賬號與密碼結構
typedef struct users
{
char name[8];
char pwd[10];
}users;
本系統(tǒng)有8個默認的用戶名,前面是用戶名,后面為密碼,用戶登陸時只要輸入正確便可進入系統(tǒng),否則提示失敗要求重新輸入。
users usrarray[8] =
{
"usr1","usr1",
"usr2","usr2",
"usr3","usr3",
"usr4","usr4",
"usr5","usr5",
"usr6","usr6",
"usr7","usr7",
"usr8","usr8",
6、
};
(2)數據結構說明
a)文件結構鏈表
struct fnode
{
char filename[FILENAME_LENGTH];
int isdir;
int isopen;
char content[255];
fnode *parent;
fnode *child;
fnode *prev;
fnode *next;
};
b)函數介紹
fnode *initfile(char filename[],int isdir);//初始化文件或目錄
void createroot();//建立系統(tǒng)根目錄
int run();系統(tǒng)運行
int fi
7、ndpara(char *topara);對參數進行處理
bool chklogin(char *users, char *pwd);檢查賬號與口令
void help();命令列表
int mkdir();建立目錄
int create();建立文件
int read();讀取文件
int write();寫入文件
int del();刪除文件
int cd();切換目錄
int dir();文件與目錄列表
4、 代碼清單
#include "stdio.h"
#include "iostream.h"
#include "string.h"
#in
8、clude "iomanip.h"
#define FILENAME_LENGTH 10 //文件名稱長度
#define COMMAND_LENGTH 10 //命令行長度
#define PARA_LENGTH 30 //參數長度
//賬號結構
typedef struct users
{
char name[8];
char pwd[10];
}users;
//文件結構
struct fnode
{
char filename[FILENAME_LENGTH];
int isdir;
int isopen;
9、
char content[255];
fnode *parent;
fnode *child;
fnode *prev;
fnode *next;
};
//賬號
users usrarray[8] =
{
"usr1","usr1",
"usr2","usr2",
"usr3","usr3",
"usr4","usr4",
"usr5","usr5",
"usr6","usr6",
"usr7","usr7",
"usr8","usr8",
};
fnode *initfile(char filename[],int i
10、sdir);
void createroot();
int run();
int findpara(char *topara);
bool chklogin(char *users, char *pwd);
void help();
int mkdir();
int create();
int read();
int write();
int del();
int cd();
int dir();
fnode *root,*recent,*temp,*ttemp;
char para[PARA_LENGTH],command[COMMAND_
11、LENGTH],temppara[PARA_LENGTH],recentpara[PARA_LENGTH];
//創(chuàng)建文件與目錄結點
fnode* initfile(char filename[],int isdir)
{
fnode *node=new fnode;
strcpy(node->filename,filename);
node->isdir=isdir;
node->isopen=0;
node->parent=NULL;
node->child=NULL;
node->prev=NULL;
node->nex
12、t=NULL;
return node;
}
//創(chuàng)建文件存儲結點
void createroot ()
{
recent=root=initfile("/",1);
root->parent=NULL;
root->child=NULL;
root->prev=root->next=NULL;
strcpy(para,"/");
}
int mkdir()
{
temp=initfile(" ",1);
cin>>temp->filename;
if(recent->child==NULL)
13、{
temp->parent=recent;
temp->child=NULL;
recent->child=temp;
temp->prev=temp->next=NULL;
}
else
{
ttemp=recent->child;
while(ttemp->next)
{
ttemp=ttemp->next;
if(strcmp(ttemp->filename,temp->filename)==0&&ttemp->isdir==1)
{
printf("對不
14、起,目錄已存在!");
return 1;
}
}
ttemp->next=temp;
temp->parent=NULL;
temp->child=NULL;
temp->prev=ttemp;
temp->next=NULL;
}
return 1;
}
int create()
{
temp=initfile(" ",0);
cin>>temp->filename;
gets(temp->content);
//cin>>temp->content;
if(recen
15、t->child==NULL)
{
temp->parent=recent;
temp->child=NULL;
recent->child=temp;
temp->prev=temp->next=NULL;
cout<<"文件建立成功!"<child;
while(ttemp->next)
{
ttemp=ttemp->next;
if(strcmp(ttemp->filename,temp->filename)==0&&tt
16、emp->isdir==0)
{
printf("對不起,文件已存在!");
return 1;
}
}
ttemp->next=temp;
temp->parent=NULL;
temp->child=NULL;
temp->prev=ttemp;
temp->next=NULL;
cout<<"文件建立成功!"<
17、recent;
if(temp!=root)
{cout<<"
"<<".."<child==NULL)
{
cout<<"Total: "<<" directors " <child;
while(temp)
{
if(temp->isdir)
{cout<<"
18、
"<filename< "<filename<next;
}
cout<<"Total: "<<" directors " <
19、name[FILENAME_LENGTH];
cin>>filename;
if(recent->child==NULL)
{
cout<<"文件不存在!"<child->filename,filename)==0)
{
cout<child->content<child;
while(temp->next)
20、 {
if(strcmp(temp->next->filename,filename)==0)
{cout<next->content<>filename;
if(recent->child==NULL)
{
cout<<"文件不存在!"<
21、 if(strcmp(recent->child->filename,filename)==0)
{
recent->child->isopen=1;//設置文件標記為打開
cin>>recent->child->content;
recent->child->isopen=0;//設置文件標記為關閉
cout<<"文件寫入成功!"<child;
while(temp->next)
{
if(strcmp
22、(temp->next->filename,filename)==0)
{
recent->child->isopen=1;//設置文件標記為打開
cin>>temp->next->content;
recent->child->isopen=0;//設置文件標記為關閉
cout<<"文件寫入成功!"<>topara;
23、
if(strcmp(topara,"..")==0)
{
int i;
while(recent->prev)
recent=recent->prev;
if(recent->parent)
{
recent=recent->parent;
}
i=strlen(para);
while(para[i]!=/ && i>0) i--;
if(i!=0)
para[i]=\0;
else
para[i+1]=\0;
}
else
{
fi
24、ndpara(topara);
}
return 1;
}
int findpara(char *topara)
{
int i=0;
int sign=1;
if(strcmp(topara,"/")==0)
{
recent=root;
strcpy(para,"/");
return 1;
}
temp=recent;
strcpy(temppara,para);
if(topara[0]==/)
{
recent=root->child;
i++;
25、 strcpy(para,"/");
}
else
{
if(recent!=NULL && recent!=root)
strcat(para,"/");
if(recent && recent->child)
{
if(recent->isdir)
recent=recent->child;
else
{
printf("路徑錯誤！\n");
return 1;
}
}
}
while(i<=strl
26、en(topara) && recent)
{
int j=0;
if(topara[i]==/ && recent->child)
{
i++;
if(recent->isdir)
recent=recent->child;
else
{printf("路徑錯誤\n");
return 0;
}
strcat(para,"/");
}
while(topara[i]!=/ && i<=strlen(topara))
{
rec
27、entpara[j]=topara[i];
i++;j++;
}
recentpara[j]=\0;
while((strcmp(recent->filename,recentpara)!=0 || (recent->isdir!=1)) && recent->next!=NULL)
{
recent=recent->next;
}
if(strcmp(recent->filename,recentpara)==0)
{
if(recent->isdir==0)
{strcpy(para,temp
28、para);
recent=temp;
printf("是文件不是目錄。\n");
return 0;
}
strcat(para,recent->filename);
}
if(strcmp(recent->filename,recentpara)!=0 || recent==NULL)
{
strcpy(para,temppara);
recent=temp;
printf("輸入路徑錯誤\n");
return 0;
}
}
return 1;
}
int del()
29、
{
char filename[FILENAME_LENGTH];
cin>>filename;
temp=new fnode;
if(recent->child)
{
temp=recent->child;
while(temp->next && (strcmp(temp->filename,filename)!=0 || temp->isdir!=0))
temp=temp->next;
if(strcmp(temp->filename,filename)!=0)
{
cout<<"不
30、存在該文件！"<parent==NULL)
{
temp->prev->next=temp->next;
if(temp->next)
temp->next->prev=temp->prev;
temp->prev=temp->next=NULL;
}
else
{
if(temp->next)
temp-
31、>next->parent=temp->parent;
temp->parent->child=temp->next;
}
delete temp;
cout<<"文件已刪除!"<
32、 false;
}
void help(void)
{
cout<<" 命 令 一 覽 "<
33、: 刪除文件。 "<";
cin>>command;
if(strc
34、mp(command,"mkdir")==0)
mkdir();
else if(strcmp(command,"dir")==0)
dir();
else if(strcmp(command,"cd")==0)
cd();
else if(strcmp(command,"create")==0)
create();
else if(strcmp(command,"read")==0)
read();
else if(strcmp(command,"write")==0)
write();
else if(strcmp(c
35、ommand,"del")==0)
del();
else if(strcmp(command,"help")==0)
help();
else if(strcmp(command,"logout")==0)
return 0;
else
cout<<"請參考help提供的命令列表!"<
36、****************"<
37、 *"<>users;
cout<<"Pass:";
cin>>pwd;
if(chklogin(users,pwd))
{in=true;break;}
i++;
}
createroot();
while(in)
{
if(!run())
break;
}
}
五、實驗結果與分析
能夠很成功的對文件進行讀寫操作，意見保存和刪除
六、討論總結
通過這次提高型實驗，我明白了做一個系統(tǒng)的難度之大，首先要進行需求分析，然后通過ER圖來清晰自己的思路，整個過程雖然很繁瑣，很復雜，但完成任務后，內心的成就感爆棚，給自己的未來增加了滿滿的信心！這次的實驗，我學會了如何用代碼實現操作系統(tǒng)的部分功能，如創(chuàng)建文件，讀文件，寫文件，創(chuàng)建文件夾，以及刪除文件等等，瞬間覺得特別高大上。希望今后能學習到更多到社會上有用的東西，加油！
Linux文件系統(tǒng)實驗報告
