操作系統(tǒng)課程設(shè)計--采用二級目錄實現(xiàn)文件管理

1、<p><b>　　操作系統(tǒng)原理</b></p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　題目： 采用二級目錄實現(xiàn)文件管理 </p><p>　　所在學(xué)院： </p><p>　　班 級： </p>&

2、lt;p>　　學(xué) 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2013年1月15日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><

3、p>　　課程設(shè)計目的………………………………………………1</p><p>　　二、課題內(nèi)容 ………………………………………………1</p><p>　　三、總體路線 ………………………………………………1</p><p>　　四、概要設(shè)計 ………………………………………………2</p><p>　　1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

4、 ………………………………………………2</p><p>　　2.所使用函數(shù)及其功能 ……………………………………3</p><p>　　五、詳細設(shè)計 ………………………………………………4</p><p>　　1.主函數(shù)流程圖 …………………………………………4</p><p>　　2.創(chuàng)建文件函數(shù)流程圖 …

5、…………………………………5</p><p>　　3.刪除文件函數(shù)流程圖 ……………………………………7</p><p>　　4.分解命令函數(shù)流程圖 ……………………………………10</p><p>　　六、測試、修改及運行結(jié)果 ………………………………10</p><p>　　七、結(jié)束語 ………………………………………

6、………13</p><p>　　八、參考文獻 ………………………………………………14</p><p><b>　　課程設(shè)計目的</b></p><p>　　文件系統(tǒng)是現(xiàn)代OS用來存儲和管理信息機構(gòu)，具有按名存取的功能，不僅能方便用戶對信息的使用，也有效提高了信息的安全性。本課題模擬文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)文件的各種操作方法。

7、</p><p>　　通過本課題，深入理解文件文件目錄的作用和功能，掌握文件打開結(jié)構(gòu)，熟悉與文件有關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用，從而更好地掌握文件系統(tǒng)概念。</p><p><b>　　課題內(nèi)容</b></p><p>　　1．文件目錄采用二級目錄結(jié)構(gòu)，第一級為主文件目錄master_file_directory；第二級為用戶文件目錄user_file_dir

8、ectory。</p><p>　　圖1 master_file_directory 結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖2 user_file_directory 結(jié)構(gòu)</p><p>　　2．為加速文件存取，為每個用戶建立一張用戶打開表fileTable，用以記錄該用戶當(dāng)前正在使用的文件。</p><p>　　圖3 fileTable 結(jié)構(gòu)

9、</p><p>　　3．為該系統(tǒng)提供6條操作命令：創(chuàng)建、打開、讀、寫、關(guān)閉、刪除等。</p><p>　　4.在該模擬系統(tǒng)中，應(yīng)先建立主文件目錄、用戶目錄和用戶打開文件表，然后接受合法用戶，給出一個菜單，按用戶選擇執(zhí)行相關(guān)操作。</p><p><b>　　總體路線</b></p><p>　　1．在內(nèi)存中開辟一個虛擬

10、磁盤空間作為文件存儲器，在其上實現(xiàn)一個簡單的單用戶文件系統(tǒng)。在退出這個簡單的文件系統(tǒng)時，應(yīng)將該虛擬文件系統(tǒng)保存到磁盤上，以便下次可以再將它恢復(fù)到內(nèi)存的虛擬磁盤空間中。 </p><p>　　2．文件存儲空間的分配采用顯式鏈接分配。為了實現(xiàn)創(chuàng)建和刪除文件必須要有一棵初始的文件樹存在，以便在文件樹的根節(jié)點下實現(xiàn)創(chuàng)建和刪除文件。</p><p>　　3．文件目錄結(jié)構(gòu)采用二級目錄結(jié)構(gòu)。為了簡單起見

11、，可以使用文件結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體內(nèi)容包括：文件名，文件目錄識別標示，文件鏈接數(shù)，以及他的左孩子右孩子左兄弟右兄弟指</p><p>　　4.要有分解函數(shù)對輸入的命令進行分解。以識別那部分是哪部分是命令，哪部分是路徑和文件名。</p><p>　　5.最后要有執(zhí)行函數(shù)。來執(zhí)行輸入的創(chuàng)建文件命令。</p><p><b>　　四、概要設(shè)計</b><

12、;/p><p><b>　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　(1)函數(shù)中的主要結(jié)構(gòu)體</p><p><b>　　//兩級目錄結(jié)構(gòu)體</b></p><p>　　typedef struct master_file_directory //主文件目錄MFD</p>

13、<p><b>　　{</b></p><p>　　char userName[10];</p><p>　　char password[10];</p><p>　　UFD *user;</p><p><b>　　}MFD;</b></p><p>　　MFD

14、 userTable[MaxUser];</p><p>　　int used=0; //定義MFD目錄中用已有的用戶數(shù)</p><p>　　typedef struct user_file_directory //用戶文件目錄文件UFD</p><p><b>　　{</b

15、></p><p>　　//char fileName[10];</p><p>　　fileTable *file;</p><p>　　user_file_directory *next;</p><p><b>　　}UFD;</b></p><p>　　//UFD *headFile

16、;</p><p>　　typedef struct fileTable //文件塊結(jié)構(gòu)體</p><p><b>　　{</b></p><p>　　char fileName[10];</p><p>　　int strat; /

17、/文件在磁盤存儲空間的起始地址</p><p>　　int length; //文件內(nèi)容長度</p><p>　　int maxlength; //文件的最大長度</p><p>　　char fileKind[3]; //文件的屬性——讀寫方

18、式</p><p>　　struct tm *timeinfo;</p><p>　　bool openFlag; //判斷是否有進程打開了該文件</p><p>　　//fileTable *next;</p><p><b>　　};</b></p><p>

19、;　?。?）結(jié)構(gòu)體相互之間的調(diào)用關(guān)系圖：</p><p><b>　　圖4 結(jié)構(gòu)體關(guān)系圖</b></p><p><b>　　模塊結(jié)構(gòu)</b></p><p>　?。?）所用函數(shù)及其功能： </p><p>　　void Init()

20、;//初始化文件樹</p><p>　　int ParseCommand();//接受輸入的命令并把其分解成操作名和路徑文件名</p><p>　　void ExecuteCommand();//執(zhí)行命令，分別執(zhí)行edit，del，dir，exit命令</p><p>　　int editComd();//處理edit命令，即創(chuàng)建文件，只要創(chuàng)建表示文件的節(jié)點即可，內(nèi)

21、容及大小不考慮</p><p>　　int delComd();//處理del命令，即刪除指定文件，不存在是給出錯誤信息</p><p>　　int dirComd();//處理dir命令。問了能顯示的看出創(chuàng)建文件和刪除文件是否成功，把根目錄的文件都顯示出來</p><p>　　int FindFilename(char Para2[]);//查找文件名</p

22、><p>　　struct FileNode* CreateFileNode(char filename[],int isdir,int i_nlink);//創(chuàng)建結(jié)點</p><p>　　int GetInput(char* buffer,unsigned int buffer_len);//獲取輸入 </p><p><b>　?。?）所使用變量<

23、/b></p><p>　　struct FileNode *cp, *tp, *root;// *cp, *tp, *root是根目錄節(jié)點</p><p>　　char path[INPUT_LEN-COMMAND_LEN];//記錄當(dāng)前走過的路徑</p><p>　　char Para1[COMMAND_LEN],Para2[INPUT_LEN-COMMA

24、ND_LEN];//para1數(shù)組存儲輸入的命令，para2數(shù)組存儲輸入的文件名</p><p>　　char filename[FILENAME_LEN],tmp;</p><p>　　unsigned int i,j; </p><p><b>　　五、詳細設(shè)計</b></p><p><b>　　主函數(shù)流

25、程圖</b></p><p>　　圖5 主函數(shù)流程圖</p><p><b>　　創(chuàng)建文件函數(shù)流程圖</b></p><p>　　圖6 創(chuàng)建文件函數(shù)流程圖</p><p>　　具體函數(shù)實現(xiàn)過程如下：</p><p>　　int editComd()</p><p

26、><b>　　{ </b></p><p>　　//char tmp;</p><p>　　struct FileNode * temp=CreateFileNode("",0,0);</p><p><b>　　int sign;</b></p><p>　　struct

27、 FileNode *tp;</p><p><b>　　//路徑不能為空</b></p><p>　　if(strlen(Para2)==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("\n命令格式有錯誤.\n");</p>&l

28、t;p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//長度檢查</b></p><p>　　if(strlen(Para2)>50)</p><p><b>　　{</b><

29、;/p><p>　　printf("\n文件名過長\n");</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//格式檢查</b></p><p>　　if (!

30、(isalpha(Para2[0])||Para2[0]=='_'||Para2[0]=='\0'||Para2[0]=='/'))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("文件名格式有錯!\n");/* 文件首字母可以為'字母'或'數(shù)字&#

31、39;或'_'或'/'或'回車'*/</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//獲取文件名</b></p><p>　　sign=FindFil

32、ename(Para2);</p><p>　　if(sign==0)</p><p><b>　　return 0;</b></p><p>　　if(cp->isdir!=1)//如當(dāng)前指針指向的是文件，則報錯</p><p><b>　　{</b></p><p>

33、;　　printf("you cannot edit a file in under a file!\n");</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//創(chuàng)建文件結(jié)點，并插入到指定目錄下</p><p>

34、;　　tp=CreateFileNode("",1,0);</p><p>　　strcpy(tp->filename,filename);</p><p>　　tp->isdir=0;</p><p>　　tp->i_nlink=0;</p><p>　　if(cp->child==NULL)&l

35、t;/p><p>　　{tp->parent=cp;</p><p>　　tp->child=NULL;</p><p>　　cp->child=tp;</p><p>　　tp->sibling_prev=NULL;</p><p>　　tp->sibling_next=NULL;<

36、/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{temp=cp;</p><p>　　//用temp找到新結(jié)點插入處</p><p>　　temp=temp->child;</p><p>

37、　　while(temp->sibling_next )//find the last sibing node</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp=temp->sibling_next;</p><p>　　if(strcmp(temp->filename,filename)==0&&

38、amp;temp->isdir==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("此文件名已存在\n");//重名報錯</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b>&l

39、t;/p><p>　　}//找到了最后一個結(jié)點</p><p>　　temp->sibling_next=tp;</p><p>　　tp->parent=NULL;</p><p>　　tp->child=NULL;</p><p>　　tp->sibling_prev=temp;</p&g

40、t;<p>　　tp->sibling_next=NULL;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return 1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　刪除文件函數(shù)流程圖&l

41、t;/b></p><p>　　圖7 刪除函數(shù)流程圖</p><p>　　具體函數(shù)實現(xiàn)過程如下：</p><p>　　int delComd()</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//char tmp;</p><p><b>

42、;　　int sign;</b></p><p>　　struct FileNode *temp;</p><p><b>　　//參數(shù)不能為空</b></p><p>　　if(strlen(Para2)==0)</p><p><b>　　{</b></p><p

43、>　　printf("\n命令格式有錯誤.\n");</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//獲取文件名</b></p><p>　　sign=FindFilena

44、me(Para2);</p><p>　　if(sign==0) return 0;</p><p>　　//用temp指向要刪除的結(jié)點</p><p>　　if(cp->child) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp=cp->child;<

45、/p><p>　　while(temp->sibling_next && (strcmp(temp->filename,filename)!=0 || temp->isdir!=0))</p><p>　　temp=temp->sibling_next;</p><p>　　if(strcmp(temp->filename,

46、filename)!=0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("不存在該文件!\n");</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p

47、><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("不存在該文件!\n");</p><p><b>　　return 0;</b>&

48、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　//要刪除的不能是目錄</p><p>　　if(temp->isdir!=0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("ERROR!該命令只能刪除文件,不可刪除目

49、錄!\n");</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//如仍有用戶使用該文件，則不能刪除</p><p>　　if(temp->i_nlink!=0)</p><p><b&

50、gt;　　{</b></p><p>　　printf("還有用戶共享了該文件,不能刪除!\n");</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//刪除工作</b>

51、</p><p>　　if(temp->parent==NULL)//不是第一個孩子</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp->sibling_prev->sibling_next=temp->sibling_next;</p><p>　　if(temp->s

52、ibling_next)//處理是最后一個兄弟的情況</p><p>　　temp->sibling_next->sibling_prev=temp->sibling_prev;</p><p>　　temp->sibling_prev=temp->sibling_next=NULL;</p><p><b>　　}//if&

53、lt;/b></p><p>　　else//第一個孩子</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(temp->sibling_next)//處理是最后一個兄弟的情況</p><p>　　temp->sibling_next->parent=temp->parent

54、;</p><p>　　temp->parent->child=temp->sibling_next;</p><p><b>　　}//else</b></p><p>　　free(temp);</p><p><b>　　return 1;</b></p>&

55、lt;p><b>　　}</b></p><p><b>　　分解命令函數(shù)流程圖</b></p><p>　　圖8 分解命令函數(shù)流程圖</p><p>　　六、測試修改及運行結(jié)果</p><p>　　1.實際運行結(jié)果：初始界面</p><p>　　2.鍵入用戶名和密碼創(chuàng)

56、建賬號</p><p><b>　　登陸</b></p><p><b>　　文件操作</b></p><p><b>　?。?）創(chuàng)建文件</b></p><p><b>　　（2）寫文件</b></p><p><b>

57、　?。?）讀文件</b></p><p><b>　?。?）顯示文件</b></p><p><b>　　（5）關(guān)閉文件</b></p><p><b>　?。?）刪除文件</b></p><p><b>　　七、結(jié)束語</b></p&g

58、t;<p>　　雖然我們做過很多次課程設(shè)計了，但是感覺自己還有好多需要學(xué)習(xí)的地方，接到題目要求時，設(shè)計大體的框架，考慮好所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后用高級編程語言分模塊的把架子的思路編寫出來，調(diào)試，運行，再看看是不是符合題目的要求，上網(wǎng)找些資料，看看想想是不是要提高要求，才可以滿足實際的需要，最后把收集的勞動成果組合起來，一個小程序終于成型了，雖然每次的過程差不多都一樣，但是每次都會有不同的體會。 在這中間，敲代碼，調(diào)試程序的過

59、程比較枯燥，每次思考一個問題很久不能解決的時候，真的很想放棄它，試著找客觀的原因，幸好，我的周圍有學(xué)習(xí)好的同學(xué)，他們不僅幫我解答了我遇到的一些當(dāng)時困擾著我的問題，還給了我很多鼓勵，交流了一下做程序的思想，方法，跟我談毅力，決心，還有什么是進步，這些是平時聽老師講課所學(xué)不到的，我收獲不少。 通過本次的課程設(shè)計，使我能夠正確運用操作系統(tǒng)課程中所學(xué)的基本理論和知識，加深了對文件系統(tǒng)基本概念的理解，以及磁盤文件系統(tǒng)的文件操作。還有讓我感受挺深的

60、是對軟件工程方法的應(yīng)用。設(shè)計一個軟件，先要做好需求分析，這一點很重要，如果沒有分析好需求，到軟件設(shè)計的最后，發(fā)現(xiàn)所做的功能不符合要求，那么一切都得重做</p><p>　　另外在運用C語言的時候，感覺有點生疏，在組織語言時時而出錯，在編程和調(diào)試的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)意想不到的問題，并非每個問題都可以從相關(guān)資料中找到解決方法，有些問題是無法預(yù)料到的，這就需要通過自己理性的分析得出問題的解決方案。 </p>

61、;<p>　　通過一周的努力，這次課程設(shè)計又要接近尾聲了。雖然課設(shè)當(dāng)中遇到很多問題，但是最終問題基本都一一解決了。通過這次課程設(shè)計的制作，加深了自己對</p><p>　　文件管理系統(tǒng)的了解與認識。我相信，只要不斷的嚴格要求自己，注意培養(yǎng)自己的思維能力，就一定會有更大更輝煌的發(fā)展和提高。</p><p><b>　　八、參考文獻</b></p>