院 黃 岡 師 范 學 院 提高型實驗報告 實驗課題 文件系統的設計與實現 (實驗類型:□綜合性
?設計性
□應用性) 實驗課程 操作系統原理 實驗時間 2015-2016 第二學期 學生姓名 何正發 專業班級 軟件工程 1401 學
號 27
一、實驗目的與要求 1、熟悉操作系統設計的過程,鞏固操作系統的基本知識,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、軟件開發新軟件的基本方法; 3、增強實際應用能力與動手操作能力。
二、實驗條件
Win7 /Windows 8、1/Linux 等操作系統,裝有 java、C、C++、C#等語言工具的環境。
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自由鏈,當用戶作業或進程申請一個空閑區時,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時,停止查找。如果該空閑區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部分留在可用表中?;厥諘r,從作鏈中刪去要回收的作業塊,同時在空 閑鏈中插入該作業大小的空閑區,并按順序排列 四、實驗方案或步驟 1、應用環境、需求分析 本模擬系統主要針對文件的管理與操作名主要有:創建用戶、文件、文件夾,讀文件,寫文件,執行文件,關閉文件,刪除用戶、文件夾、文件的功能。
創建用戶、文件、文件夾:在對系統發出操作命令之前必須先登錄用戶,然而登錄之前必須創建該用戶。在創建完后,可通過登錄用戶來創建文件與文件夾。在創建文件時可設置文件的屬性與輸入文件的內容。
讀文件:讀取任何已創建的只讀或讀寫文件的內容;如果所要讀的文件不就是可讀文件時,系統會顯示該文件不可讀;如果所讀文件不存在,系統會顯示文件不存在。
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,以供下次讀取;當所要寫的文件不就是可寫的文件時,系統會顯示該文件不可寫;當所要寫的文件并不存在時,系統會顯示該文件不存在。
執行文件:登錄用戶后,用戶可執行系統中已創建的執行文件;當該文件不就是成績:
可執行文件時,系統會顯示該文件不可執行;當該文件不存在時,系統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,來關閉系統中所有打開的文件,如果沒有文件被打開,則系統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與文件夾,刪除后,用戶會自動注銷;當選擇刪除用戶的功能選項時,系統會刪除該用戶,以及該用戶所創建的所有文件與文件夾。
2、概要設計 打開文件流程圖: 開始輸入文件判斷是否存在判斷是否打開打開文件結束錯誤提示是是否否
寫文件流程圖:
輸入文件名判斷是否存在判斷是否打開是開始寫入內容結束是錯誤提示否打開文件否 關閉文件流程圖: 開始輸入文件名判斷是否存在錯誤提示 判斷是否打開關閉結束是否是否
3、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; 本系統有8個默認的用戶名,前面就是用戶名,后面為密碼,用戶登陸時只要輸入正確便可進入系統,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", }; (2)數據結構說明 a)文件結構鏈表 struct fnode {
char [];
int
isdir;
int isopen;
char content[255];
fnode *parent;
fnode *child;
fnode *prev;
fnode *next; }; b)函數介紹 fnode *init [],int isdir);//初始化文件或目錄
void createroot();//建立系統根目錄
int run();系統運行
int findpara(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" #include "iomanip、h" #define
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 [];
int
isdir;
int isopen;
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 *init [],int isdir);
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_LENGTH],temppara[PARA_LENGTH],recentpara[PARA_LENGTH]; //創建文件與目錄結點
fnode* init [],int isdir) {
fnode *node=new fnode;
strcpy(node->);
node->isdir=isdir;
node->isopen=0;
node->parent=NULL;
node->child=NULL;
node->prev=NULL;
node->next=NULL;
return node;
} //創建文件存儲結點 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->;
if(recent->child==NULL)
{
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->>)==0&&ttemp->isdir==1)
{
printf("對不起,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->;
gets(temp->content);
//cin>>temp->content;
if(recent->child==NULL)
{
temp->parent=recent;
temp->child=NULL;
recent->child=temp;
temp->prev=temp->next=NULL;
cout<<"文件建立成功!"<<endl;
}
else
{
ttemp=recent->child;
while(ttemp->next)
{
ttemp=ttemp->next;
if(strcmp(ttemp->>)==0&&ttemp->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!"<<endl;
} return 1; }
int dir() { int i=0,j=0; temp=new fnode; temp=recent; if(temp!=root) {cout<<"
<DIR>
"<<"、、"<<endl;i++;} if(temp->child==NULL) {
cout<<"Total: "<<" directors
" <<i<<"
files
"<< j <<endl;
return 1; } temp=temp->child; while(temp) {
if(temp->isdir)
{cout<<"
<DIR>
"<<temp-><<endl;i++;}
else
{cout<<"
<FILE>
"<<temp-><<endl;j++;}
temp=temp->next;
} cout<<"Total: "<<" directors
" <<i<<"
files
"<< j <<endl; } int read() { char []; cin>>;
if(recent->child==NULL)
{
cout<<"文件不存在!"<<endl;
return 1;
}
if(strcmp(recent->child->)==0)
{
cout<<recent->child->content<<endl;
return 1;
}
else
{
temp=recent->child;
while(temp->next)
{
if(strcmp(temp->next->)==0)
{cout<<temp->next->content<<endl;
return 1;}
}
cout<<"文件不存在!"<<endl;
} } int write() { char []; cin>>;
if(recent->child==NULL)
{
cout<<"文件不存在!"<<endl;
return 1;
}
if(strcmp(recent->child->)==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!"<<endl;
return 1;
}
else
{
temp=recent->child;
while(temp->next)
{
if(strcmp(temp->next->)==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!"<<endl;
return 1;}
}
cout<<"文件不存在!"<<endl;
} } int cd() {
char topara[PARA_LENGTH];
cin>>topara;
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 {
findpara(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++;
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<=strlen(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))
{
recentpara[j]=topara[i];
i++;j++;
}
recentpara[j]="\0";
while((strcmp(recent->)!=0 || (recent->isdir!=1)) && recent->next!=NULL)
{
recent=recent->next;
}
if(strcmp(recent->)==0)
{
if(recent->isdir==0)
{strcpy(para,temppara);
recent=temp;
printf("就是文件不就是目錄。\n");
return 0;
}
strcat(para,recent->);
}
if(strcmp(recent->)!=0 || recent==NULL)
{
strcpy(para,temppara);
recent=temp;
printf("輸入路徑錯誤\n");
return 0;
}
} return 1; } int del() {
char [];
cin>>;
temp=new fnode;
if(recent->child)
{
temp=recent->child;
while(temp->next && (strcmp(temp->)!=0 || temp->isdir!=0))
temp=temp->next;
if(strcmp(temp->)!=0)
{
cout<<"不存在該文件!"<<endl;
return 0;
}
}
else
{
cout<<"不存在該文件!"<<endl;
return 0;
}
if(temp->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->next->parent=temp->parent;
temp->parent->child=temp->next;
}
delete temp;
cout<<"文件已刪除!"<<endl; } bool chklogin(char *users, char *pwd) {
int i;
for(i=0; i<8; i++)
{
if( (strcmp(users,usrarray[i]、name)==0) && (strcmp(pwd,usrarray[i]、pwd)==0))
return true;
}
return false; } void help(void) {
cout<<"
命
令
一
覽
"<<endl;
cout<<endl;
cout<<"create:
建立文件。
"<<endl;
cout<<"read:
讀取文件。
"<<endl;
cout<<"write:
寫入文件,支持多線程
"<<endl;
cout<<"del
:
刪除文件。
"<<endl;
cout<<"mkdir:
建立目錄。
"<<endl;
cout<<"cd:
切換目錄。
"<<endl;
cout<<"logout:
退出登錄。
"<<endl; } int run() {
cout<<"linux:"<<para<<">";
cin>>command;
if(strcmp(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(command,"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!"<<endl;
} int main() { int i=0; bool in=false; char users[8],pwd[12];
cout<<"***************************************************************"<<endl;
cout<<"*
簡單的二級 Linux 文件系統
*"<<endl;
cout<<"*
賬號:usr1-usr8
密碼:usr1-usr8
*"<<endl;
cout<<"*
您只有三次機會來試驗賬號
*"<<endl;
cout<<"*
鍵入 help 可以獲取幫助
*"<<endl;
cout<<"***************************************************************"<<endl;
cout<<endl; while(i<3) { cout<<"Login:"; cin>>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, 意見保存與刪除 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
操作系統的部分功能,如創建文件,讀文件,寫文件,創建文件夾,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!
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***年,我認真履行領班子、帶隊伍、抓黨員、保穩定的基層黨建工作思路,以學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的十九大歷次全會精神為主線,以市局基層黨建工作考核細則為落腳點,落實全面從嚴治黨主體
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