文件系统模拟设计 c++
基于Linux的模拟文件系统的设计与实现32696【范本模板】
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:任彬学号: 0921010132 设计题目：基于Linux的模拟文件系统的设计与实现起迄日期：2011年12月22日- 2012年1月7日指导教师:康珺2012 年 1月 7 日1.需求分析本次课程设计题目为“基于Linux的模拟文件系统的设计与实现”，要求在linux开源环境下,通过使用系统库函数以及操作命令，模拟实现典型文件系统,实现文件的各项基本操作，以此加深对所学文件操作的了解以及操作方法的特点。
通过模拟文件系统的实现，深入理解操作系统中文件系统的理论知识，加深教材中的重要算法的理解，同时通过编程实现这些算法，更好地掌握操作系统的远离及实现方法，提高综合运用各专业课知识的能力。
根据实验要求可将系统功能简述如下：（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）实现目录的相关操作:改变目录(CD)，创建目录（MD）,显示目录（DIR），删除目录（RD）。
（5）实现文件的相关操作：打开文件（open)，关闭文件（close），创建一个新文件(create），删除一个文件（delete）,写文件（write），读文件（read）。
(6)考虑特殊情况如：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)；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.. 2。
操作系统课程设计-模拟一个简单二级文件管理系统
模拟一个简单二级文件管理系统设计目的：通过具体的文件存储空间的管理、文件的物理结构、目录结构和文件操作的实现，加深对文件系统内部功能和实现过程的理解。
设计内容：模拟一个简单二级文件管理系统一、实验内容描述1 实验目标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.2 实验要求为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.二、程序主要内容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.代码：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h>#include <time.h>#include <string.h>#define MaxUser 100 //定义最大MDF主目录文件#define MaxDisk 512*1024 //模拟最大磁盘空间#define commandAmount 12 //对文件操作的指令数//存储空间管理有关结构体和变量char disk[MaxDisk]; //模拟512K的磁盘存储空间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该文件//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[]); //关闭已打开的文件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<MaxUser;i++) //初始化用户UFD目录文件的头指针{userTable[i].user=(UFD *)malloc(sizeof(UFD));userTable[i].user->next=NULL;}while(1){printf("********************************************\n");printf(" 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("您的输入有误，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a1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<MaxUser){printf("请输入用户名：");for(i=0;c=getch();i++){if(c==13) break;elseuserName[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;elseuserTable[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;elsename[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;elsepsw[i]=c;printf("*");}printf("\n");for(i=0;i<used;i++){if(!strcmp(psw,userTable[i].password)){printf("用户登录成功\n");system("pause");break;}}if(i==used){printf("您输入的密码错误，您还有%d次输入机会\n",2-times);if(times==2) exit(0);}else 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 *)malloc(sizeof(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;k<length;i++,k++){if(i%50==0) printf("\n"); //一行大于50个字符换行printf("%c",disk[i]);}printf("\n\n*****************************************************\n");printf("%s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->next){if(!strcmp(p->file->fileName,fileName))break;}if(p){strcpy(p->file->fileKind,kind);printf("修改文件类型成功\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 fileRen(char fileName[],char name[]){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){while(q->next){if(!strcmp(q->next->file->fileName,name)){printf("您输入的文件名已存在,重命名失败\n");system("pause");return;}q=q->next;}strcpy(p->file->fileName,name);printf("重命名成功\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 fileDir(char userName[]){UFD *p;int i,k;for(i=0;i<MaxUser;i++){if(!strcmp(userTable[i].userName,userName)){k=i;break;}}if(i==MaxUser){printf("没有找到该用户，请检查输入用户名是否正确\n");system("pause");return;}else{p=userTable[k].user->next;printf("******************************************************************************* *\n");printf("文件名文件长度文件在磁盘的起始地址文件类型创建时间\n");for(;p!=NULL;p=p->next)printf("%s %d %d %s %s",p->file->fileName,p->file->maxlength,p->file->strat,p->file->fileKind,asctime(p->file->timeinfo));printf("******************************************************************************* *\n");system("pause");}}void diskShow(){diskNode *p;int i=0,unusedDisk=0;printf("***************************************************************************\n");printf(" 盘块号起始地址容量(bit) 是否已被使用\n");for(p=diskHead;p!=NULL;p=p->next,i++){if(p->useFlag==false) unusedDisk+=p->maxlength;printf(" %d %d %d %d \n",i,p->start,p->maxlength,p->useFlag);}printf("***************************************************************************\n");printf("磁盘空间总容量：512*1024bit 已使用：%dbit 末使用：%dbit\n\n",MaxDisk-unusedDisk,unusedDisk);system("pause");}void fileClose(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){p->file->openFlag=false;printf("%s文件已关闭\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");}}运行结果视图：(略)。
文件系统实验 模拟设计文件操作
实验五文件系统实验一. 目的要求. 用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。
从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。
要求设计一个n个用户的文件系统，每次用户可保存m个文件，用户在一次运行中只能打开一个文件，对文件必须设置保护措施，且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。
二. 例题：设计一个N个用户的文件系统，每次用户可保存L个文件，一次运行用户可以打开S个文件。
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，为打开文件设置了运行文件目录,用户已打开文件表UOF.。
为了便于实现，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算法与框图：因系统小，文件目录的检索使用了简单的线性搜索。
文件保护简单使用了保护码：允许读写执行、对应位为1，对应位为2，和对应位为3。
程序中使用的主要设计结构如下：主文件目录和用户文件目录（MFD、UFD）打开文件目录（UOF）（即运行文件目录）主文件目录MFD：用户文件目录UFD用户已打开文件表UOF二、实验要求：显示初始的文件目录表、输入的文件操作命令和每条命令执行后的UOF文件，程序运行后打印所有用户的文件目录表。
假定文件系统提供的文件操作有建立文件（CREATE），打开文件（OPEN），关闭文件（CLOSE），读文件（READ），写文件（WRITE）和删除文件（DELETE），在模拟程序中可以从键盘上输入文件操作命令来模拟各用户程序中所调用的各种文件操作，用一个结束命令（end)停止程序执行。
主程序结构流图如下：用输入命令来模拟用户程序中调用的文件操作，这些命令的格式和和要求如下：①建立文件：create(文件名，文件长度，文件属性）②写文件：write(文件名，记录号）有两种情况，第一种是在执行create后要求写，第二种是在执行open 后要求写，即对一个已存在的文件进行修改。
模拟UNIX文件系统的设计及实现操作系统大作业(含源文件)
华南理工大学“计算机操作系统”课程设计大作业(含答案)一、题目: 模拟UNIX文件系统的设计及实现多用户、多目录的文件系统的设计------用VC或Delphi编程模拟文件系统的管理二、目的通过OS文件子系统的设计、增强OS设计的技巧，达到提高解决实际OS的设计能力的提高。
三、内容多用户的多级目录的文件系统设计。
四、功能要求1. 多用户：usr1,usr2,usr3,……,usr8 (1-8个用户)2. 多级目录：可有多级子目录；3. 具有login (用户登录)4. 系统初始化（分配内存空间，创建文件卷，初始化根目录）5. 文件的创建：create6. 文件的打开：open7. 文件的读：read8.文件的写：write9. 文件关闭：close10. 删除文件：delete11. 创建目录（建立子目录）：mkdir12. 改变当前目录：cd13. 列出文件目录：dir（包括文件属性）14. 删除目录：rmdir15. 退出：logout五、实现方法该大作业是实现一个类似unix的文件系统，只需要实现上述功能要求中所列出的功能，代码中不能调用OS系统提供的与文件操作和磁盘操作有关的系统调用。
设计提示：用内存模拟磁盘操作，对文件和目录的创建、删除、读写都用对内存的操作来模拟。
文件的属性信息用内存数据结构保存；所有文件内容和目录信息保存在内存中。
文件属性包括：文件名，所有者，创建时间，最后访问时间，文件大小，数据区指针或I-node指针等。
当程序运行结束时回收内存，信息不需要保存到磁盘，下次重新运行程序时重头开始。
六、实验要求每人完成一份大作业实验报告。
报告分设计思想、数据定义、处理流程、源程序、运行结果截图、设计体会等部分。
1）给出数据定义和详细说明；2）给出实现思想和设计流程；3）调试完成源程序；4）屏幕观察运行结果；5）总结自己的设计体会；编程语言及操作系统平台不限。
七、提交内容本大作业每个人必须单独完成。
操作系统课程设计通过模拟文件系统的实现
目录一、课程设计题目和目的 (1)二、课程设计要求 (1)三、程序设计思想 (1)四、文件系统的实现 (1)1.数据结构设计 (1)2.程序功能图 (2)3.实体关系图 (3)4.数据流图.................................................. 错误!未定义书签。
5.程序流程图 (3)(1) ．建立文件：create（文件名，记录长度） (4)(2) ．写文件：write(文件名，开始位置，字符串) (5)(3) ．读文件：read（文件名，开始位置，长度） (6)(4) ．显示文件所有内容 type(文件名) ....................... 错误!未定义书签。
(5) ．删除文件delete(文件名) .............................. 错误!未定义书签。
(6) ．重命名文件ren(文件名，新文件名) ..................... 错误!未定义书签。
(7) ．查询文件属性ask(文件名) ............................. 错误!未定义书签。
(8) ．关闭文件close(文件名) ............................... 错误!未定义书签。
五、程序运行结果及分析 (8)六、课程设计总结 (10)七、参考文献 (11)八、附录 (12)一、课程设计题目和目的通过模拟文件系统的实现，深入理解操作系统中文件系统的理论知识, 加深对教材中的重要算法的理解。
同时通过编程实现这些算法,更好地掌握操作系统的原理及实现方法,提高综合运用各专业课知识的能力。
二、课程设计要求通过组长分工，我主要完成了如下几个功能的操作：1．创建文件：从命令中得到文件名，得到该文件的文件长度，建立文件。
修改目录表。
4．读文件：read [文件名] [显示开始字节] [显示的字节数] ，直接显示所需要的字节数。
操作系统课程设计-文件系统的模拟设计
操作系统课程设计报告题目：文件系统的模拟设计一、设计目的本课程设计是学习完“操作系统原理”课程后进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，更好地掌握操作系统的原理及实现方法，加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。
二、设计内容（1）概述为Linux系统设计一个简单的二级文件系统。
要求做到以下几点：1.可以实现下列几条命令：login 用户登录dir 列目录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cd 进出目录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）设计原理和系统总体功能框架图1、在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器，在其上实现一个多用户多目录的文件系统。
2、文件物理结构可采用显式链接或其他方法。
3、磁盘空闲空间的管理可选择位示图或其他方法。
如果采用位示图来管理文件存储空间，并采用显式链接分配方式，则可以将位示图合并到FAT中。
4、文件目录结构采用多用户多级目录结构，每个目录项包含文件名、物理地址、长度等信息，还可以通过目录项实现对文件的读和写的保护。
5、对文件或目录的操作采用windows系统的API函数来实现。
6、设计一个较实用的用户界面，方便用户使用。
要求提供以下相关文件操作：用户登录、创建目录、删除目录、创建文件、删除文件、读文件、写文件、复制文件、移动文件、返回根目录、退出。
功能结构图如图1.0所示：（3）详细设计及少数重要编码的说明这次课程设计中，我负责4个板块，分别是显示列表函数和目录、创建函数文件创建函数、打开文件函数和关闭文件系统函数。
①、显示列表函数和目录流程图如图1.1所示②、文件创建函数算法：查找当前目录下是否有同名文件，是则退出，否则让用户输入文本文件内容，以‘###’结束。
申请inode空间（ialloc函数）,申请硬盘block空间（balloc函数），申请失败则结束。
操作系统设计一个二级文件系统报告
v .. . ..
. . . 资 料. .
操作系统(2014年秋季学期)
实 验 报 告
系别：计算机科学与技术 班级：信安12-1班 姓名：*** 学号：
实验名称：进程调度
NORTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
2022-4-26 2/17
.
Word 资料
NORTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
2022-4-26 4/17
.
Word 资料
NORTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
.
Word 资料
NORTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
.
Word 资料
NORTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
}
五、编译过程截图
（下面是一个例子，换上你自己的图）
六、测试用例
（下面是一个例子，换上你自己的）
文字叙述一下测试过程的实例。
如先创建用户***、再产生文件****、再打开文件****，再写入内容********，再退出，再打开用户***，再将文件读出，读出的内容应该是*******。
等等。
六、实验结果
（下面是一个例子，换上你自己的图，给出根据测试用例的截图）。
模拟文件系统
操作系统课程设计-模拟文件系统班级：计044班姓名：夏鑫学号：2004121228一．实验目的用高级语言编写和调试一个简单的文件系统。
模拟文件管理的工作过程。
加深理解文件系统的内部功能和内部实现。
二．基本要求在任意一个OS下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的模拟UNIX文件系统。
可以实现下列几条命令FORMAT 初始化MKF 创建文件（给出文件名，文件长度）MKD 创建目录CD 改变当前目录（CD .. 返回根目录）DELF 删除文件DELD 删除目录DIR 显示文件目录（当前目录下）HELP 获得命令的帮助EXIT 退出系统三．设计思想说明1.设计环境课程设计的环境是windows xp sp2操作系统。
在windows系统中创建一个较大容量的文件，作为所设计文件系统的假想的“文件卷”，从而编写各程序模块。
2.开发环境课程设计所使用的开发环境是VC++ 6.03.基本思想以 1M 的存储器空间为例作为文件空间，空间“分块”。
超级块，在最前面，共占3.2k个字节。
其中0.2K个字节存放目录节点的位示图，1K个字节存放文件节点的位示图，2k字节存放盘块节点的位示图。
用位状态='0'表示空闲，状态='1'表示已分配。
后半部用于存放目录接点和文件接点。
超级块不参与文件空间的动态分配。
其他块用于存贮目录接点和文件接点的信息。
该程序在系统盘内自动创建一个目录A ：作为该系统的根目录。
四．需求分析该模拟文件系统包括目录文件（简称目录）、普通文件（简称文件），并实现下面一些基本功能：1．改变目录：CD 〈目录名〉，工作目录转到指定的目录下。
CD .. ,返回上一级目录下2．创建文件：MKF 〈文件名〉，创建一个指定名字的新文件，即在目录中增加一项，不考虑文件的内容。
3．删除文件：DELF 〈文件名〉，删除指定的文件。
4．显示目录：DIR [〈目录名〉]，显示目录下全部文件和第一级子目录，如果没有指定路径名，则显示当前目录下的内容。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
#include "stdio.h"#include "iostream.h"#include "string.h"#include "iomanip.h"#define FILENAME_LENGTH 10 //文件名称长度#define COMMAND_LENGTH 10 //命令行长度#define PARA_LENGTH 30 //参数长度//账号结构typedef struct users{char name[8];char pwd[10];}users;//文件结构struct fnode{char filename[FILENAME_LENGTH];int isdir;int isopen;char content[255]; //我是目录/我是文件fnode *parent;fnode *child;fnode *prev;fnode *next;};//账号users usrarray[8] ={"usr1","usr1","usr2","usr2","usr3","usr3","usr4","usr4","usr5","usr5","usr6","usr6","usr7","usr7","usr8","usr8",};fnode *initfile(char filename[],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;charpara[PARA_LENGTH],command[COMMAND_LENGTH],temppara[PARA_LENGTH],recentpa ra[PARA_LENGTH];//创建文件与目录结点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->next=NULL;return node;}//创建文件存储结点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){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("对不起,目录已存在!");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;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->filename,temp->filename)==0&&ttemp->isdir==0){printf("对不起,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->filename<<endl;i++;}else{cout<<"<FILE> "<<temp->filename<<endl;j++;}temp=temp->next;}cout<<"Total: "<<" directors " <<i<<" files "<< j <<endl;}int read(){char filename[FILENAME_LENGTH];cin>>filename;if(recent->child==NULL){cout<<"文件不存在!"<<endl;return 1;}if(strcmp(recent->child->filename,filename)==0) {cout<<recent->child->content<<endl;return 1;}else{temp=recent->child;while(temp->next){if(strcmp(temp->next->filename,filename)==0){cout<<temp->next->content<<endl;return 1;}}cout<<"文件不存在!"<<endl;}}int write(){char filename[FILENAME_LENGTH];cin>>filename;if(recent->child==NULL){cout<<"文件不存在!"<<endl;return 1;}if(strcmp(recent->child->filename,filename)==0)recent->child->isopen=1;//设置文件标记为打开cin>>recent->child->content;recent->child->isopen=0;//设置文件标记为关闭cout<<"文件写入成功!"<<endl;return 1;}else{temp=recent->child;while(temp->next){if(strcmp(temp->next->filename,filename)==0){recent->child->isopen=1;//设置文件标记为打开cin>>temp->next->content;recent->child->isopen=0;//设置文件标记为关闭cout<<"文件写入成功!"<<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';elsepara[i+1]='\0';}{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("路径错误！\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("路径错误\n");return 0;}strcat(para,"/");}while(topara[i]!='/' && i<=strlen(topara)){recentpara[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,temppara);recent=temp;printf("是文件不是目录。