计算机操作系统课程设计

1、计算机操作系统课程设计班级：计091-1 姓名： 学号： 使用语言：C+ 指导老师：学院：系统要求1、实验目的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、实验内容为 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（至少4 条）；logi n dircreate用户登陆 列文件目录创建文件 删除文件delete ope打开文件n close关闭文件read write读文件 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。1、系统分析1、设计思想本文件为二级文件系统，即

2、要实现对文件的增删改查，同时又具备登陆系统、注册用户的功能，各个用户之间的文件系统互不干扰。本文件系统采用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件。另外，为了简便文件系统未考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。系统采用结构体来存储用户、文件目录、文件数据内容：048*548*5+44*5048*5+44*50+264*200用户区文件目录区文件数据区每个分区都是由结构体组成，每个个去的结构体的个数由格式化系统是决定。整个系统的编码构成主要分为：欢迎下载2Workspace 1 project-file files-Source Files 圃 my

3、main.cpp 团 rriycys.cpp 丈 1 myuserfiile.cpp - 3 Header FilesXI allstruct.li司 mysys,h荀 myuserfile.hr l Resource FilesAllstruct.h定义了每个分区的结构体；Mysys.h声明了对系统操作的各种方法；Myuserfile.h声明了对文件操作的各种方法；Myma in .cpp整个系统的主函数，操作入口；Mysys.cpp包含了mysys.h ，实现了操作系统的各种方法;Myuserfile.cpp包含了myuserfile.h ，实现了操作文件的各种方法;2、主要数据结构All

4、struct.h struct文件的内容：s_user 用户区结构体long isuse; charn ame20; char/是否使用psd20; long用户名address;/密码;/目录地址struct s_list目录结构体long isuse; char/是否使用 文n ame20;long myaddress;件名字/本条目录地址long poi ntaddress; /指向的文件的地址long isfile;/ 是否锁定long poi ntsize; / 目标文件的大小long nextaddress; /下条目录的地址 ;struct s file/文件结构体long is

5、use;/是否使用char conten t256; / 文件内容long next;/下个文件块地址;欢迎下载3系统执行_濮壽和 I題 aa 廡BBM3、用户创建成功后出现对系统操作的菜单4、注册用户功能 :爲输入新用户的用户名:A dnin淸输入密码123情再次输入密码 ：1235、用户登录，登录成功后显示当前用户下的所有文件及其详细信息，同时显示对文件操作的菜单：欢迎下载46 新注册的用户默认为没有文件，选择创建文件，并且每次对文件操作后显示当前用户的所有文件和操作菜单：冷输入文件名f 字母和数字 " 最多均个字符九aa文件由多少个字符m 组成？ 必须小于冇讯个字符128文件是

6、否锁定r y 锁定 / 冰或其他自由谍与当前目录下的文件，文件名大小 是否锁定物理地址aa128V24407、此次新建的文件为锁定状态，不能被删除：書输入要删除的文件的名字AA.反件锁定 I不能删 J除I国前目录下的文件：艮件名大小是否锁定物理地址aa128V24468、对文件查看，默认创建的时候用0 填充文件内容 :欢迎下载5善输入要查看的文件 的名学（仅 限当前目診aa03000090000000900000000000000000000000000000000000000000000000000000?H0O900M0S0O900M0S0O900M0E100000M0E100000M0E

7、10000000反件查看 成功！首前目亲丽交徉；灵件名大小是否锁定物理地址aa129V24401_ . _ . _9、修改文件内容 :请输入要修改的文件的名字；仅限当前目录输入内容；sdf sdlf sf sdf sdf sdJsdf sdfsJtfsdfsdf文件修改成功 I1丽官亲丽程丈徉名大小是否锁定物理地址Y2440aa128员円歼穴円员 nriEifirfcEFi 员円穴员刊园！穴円员円穴员刊贰穴円员円穴员刊贰穴円员fIR 员刊贰穴円员 fIR 员 firfcEFieflR打10、对文件的锁定进行装换:存输入要转换是否锁定的文件的名字，C 仅限当前目录，aai文件己转换为自由谟写I当

8、前目录 下的文件；文件名大水是否锁定物理地址dia128N244311、删除文件 :青输入要删除的文件的名字：（仅限当前目录件删除成功 I" 的文件?llffi*#, 目录为空 I12、注销登录退出系统:欢迎下载6林鬥扁1 查看文齐新肆文3 ?删除文 i叽條改文件“是否樹定状态转换乩泣销 . 退出程序P 注销！PFES 旨nn 寸to mntijluB四、功能实现Mysys.h#i nclude <stdio.h>#i nclude "myuserfile.h" class MSysterm封装了管理系统的方法/成员变量private:FILE *my

9、file;MUser myuser;/成员函数public:MSysterm()void outName();/打印登陆后的用户名int cheack();检查虚拟文件系统跟是否存在int myformat();/初始化虚拟磁盘int createuser(); /创建用户int log in();/ 用户登录void mymai n();/主控制程序int logout();/ 用户注销;Myuserfile.h#in clude <stdio.h>class MUser/圭寸装了管理文件的方法/成员变量public:FILE *myfile;char n ame20;/ 用户名

10、char psd20;/ 密码欢迎下载7long listaddress;/ 目录地址long myaddress;此用户的地址private:/成员函数long lastaddress;/最后一个目录的地址public:int createFile();增加文件int delFile(char filename20); 删除文件int revampFile(char filename20); 修改文件in t mydir();列出当前目录的所有文件( 夹 )int viewFile(char filename20); 查看文件int myConversion(char filename20)

11、; 转换是否锁定状态private:int isSame(char filename_f20,char filename_s20);Mymain.cpp#i nclude <stdio.h> #in clude <iostream> #in clude "mysys.h" #i nclude <limits> using n amespace std;int mai n()char nod1;int n_ select = 2 , i_1 =0; MSysterm mysys;*文件不存在的程序入口*/if(mysys.cheack()=

12、-1) 磁盘空间不存在cout<<" 虚拟磁盘文件不存在，是否生成？Y/N "<<e ndl;cin? no d1;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'n'); /清空输入流if(n od1='Y'| nod1='y')cout<<" 正在创建。"<<endl;if(mysys.myformat()!=1) 创建磁盘空间cout<<&qu

13、ot; 创建磁盘空间失败！即将退出。"<<e ndl;cin? no d1; return 2;cout<<" 创建完成！是否创建用户？Y/N "<<endl;cin? no d1;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'in'); /清空输入流if(no d1='Y'| nod1='y')if(mysys.createuser()=1)/仓U建用户欢迎下载8 cout<

14、;<" 创建用户成功。 "<<e ndl;elsecout<<" 创建用户失败！即将退出。"<<e ndl;return 3;elsecout<<" 匿名用户无法进入系统，正在退出。"<<endl;return 4;elsecout<<" 程序已结束！按任意键退出。"<<endl; return 1;*文件存在的程序入口*for (;)cout<<" *"<<e ndl;cout&l

15、t;<" 请选择： "<<e ndl;2.注册 "<<endl<<"3.退出 "<<endl;cout<<" 1. 登录 "<<endl<<"cout<<" *"<<e ndl;ci n? n_ select;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'n'); /

16、清空输入流if (n_select = 1)-for (in t i_1= 0;i_1<=3;i_1+) 登录if (mysys.logi n()=1) cout<<" 登陆成功！欢迎您 " mysys.outName();break;else .cout<<" 用户名不存在或密码错误！"<<e ndl;if (i_ 仁 =4)-cout<<" 非法用户 !"<<endl<<" 输入任意键退出。"<<endl;cin? no

17、d1;return 5;break;欢迎下载9if (n_select = 2)-if(mysys.createuser()=1) 仓U 建用户cout<<" 创建用户成功。 "<<e ndl;elsecout<<" 创建用户失败！"<<e ndl;if (n_select = 3)-return 6; mysys.myma in(); return 0;Mysys.cpp#in clude "mysys.h"#in clude "allstruct.h"#in cl

18、ude <iostream>#i nclude <stdio.h>#include <limits> 用于清除残留的输入流using n amespace std;int MSysterm:cheack()检查虚拟空间是否存在myfile=fope n( "test1.txt","r"); if(myfile=NULL)return -1;/ 返回 -1 ，代表文件不存在fclose(myfile);return 1;int MSysterm:myformat()int i =1;myfile=fope n("

19、;test1.txt","w"); if(myfile=NULL)return -1;s_user ms_user; ms_user.isuse=0;s_list ms_list;欢迎下载10ms_list.isuse=O;s_file ms_file;ms_file.isuse=0;for (i =1 ; i<=5 ; i+)if(fwrite(&ms_user,sizeof(ms_user),1,myfile)!=1)用户区格式化 - -cout<<" 用户格式信息写入失败！"<<endl;fclose

20、(myfile);return -2;for (i = 1; i<=50 ;i+)if(fwrite(&ms_list,sizeof(ms_list),1,myfile)!=1)目录区格式化 - -cout<<" 目录格式信息写入失败！"<<endl;fclose(myfile);return -3;for (i=0;i<=199;i+)if(fwrite(&m s_file,sizeof(ms_file),1,myfile)!=1)/数据区格式化 - -cout<<" 数据格式信息写入失败！&quo

21、t;<<e ndl;fclose(myfile);return -4;fclose(myfile);return 1;int MSysterm:createuser() 创建用户s_user ms_user,ms_user2;int nowaddress = 0 ,issame=0 ,m=0 , i =1 ;/记录当前的扫描指针，密码比对标志位 ，循环使用的变量cout<<" 正在检查用户空间是否足够。"<<endl;myfile=fope n( "test1.txt","r");for (i=1;

22、i<=5;i+,fseek(myfile,44,1), nowaddress+)检查用户空间是否足够if (fread(&m s_user2.isuse,4,1,myfile)=0) -cout<<" 读取用户空间失败，虚拟磁盘格式错误，可能已被损坏"<<e ndl;fclose(myfile);return -1;欢迎下载11if (ms_user2.isuse=0)-break;if (i=6)cout<<" 用户空间已满！创建用户失败"<<endl;return -2;for (;)co

23、ut<<" 请输入新用户的用户名："<<e ndl;cin>> ms_user. name;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'n'); /清空输入流fseek(myfile,0,0);for (i=1;i<=5;i+) 检查用户名if (fread(&ms_user2.isuse,4,1,myfile)=0 )/找到被使用的用户区，下-' 步读取字_名cout<<"

24、读取用户空间失败，虚拟磁盘格式错误，可能已被损坏fclose(myfile);return -1;if (ms_user2.isuse=0)-fseek(myfile,44,1);elseif (fread(&ms_,20,1,myfile)=0) 读取用户区的名字 -cout<<" 读取用户空间失败，虚拟磁盘格式错误，可能已被损坏"<<e ndl;fclose(myfile);return -1;for (m =0 ;m<=19;m+)if (ms_user. namem != ms_user2. namem)-

25、-issame = 0;break;elseissame = 1;if (ms_user. namem = '0')-break;if (issame = 1)欢迎下载12cout<<" 用户名重复！请重新输入："<<e ndl;break;fseek(myfile,24,1);if (i>=6)for (;)/ 输入密码cout<<" 请输入密码，最多19 位。 "<<endl;cin? m s_user.psd;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(n

26、umeric_limits<streamsize>:max(),'n'); /清空输入流cout<<" 请再次输入密码："<<e ndl;cin? m s_user2.psd;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'in'); /清空输入流for (m =0 ;m<=19;m+)if (ms_user.psdm != ms_user2.psdm)- -issame = 0;cout<<

27、;" 两次密码不匹配 "<<' '<<ms_user.psd<<" "<<ms_user2.psd<<""<<m<<e ndl;break;elseissame = 1;if (ms_user.psdm = '0')-break;if (issame = 1)break;cout<<" 进入存储。"<<endl;ms_user.isuse =1;/空间使用置为使用(1);ms_

28、user.address = 0;/默认不存在目录fclose(myfile);myfile=fope n( "test1.txt","r+");fseek(myfile,48* no waddress,0);if(fwrite(&m s_user,sizeof(ms_user),1,myfile) = 0) - -cout<<" 写入用户信息失败！"<<e ndl;elsebreak;欢迎下载13欢迎下载14fclose(myfile); return 1;int MSysterm:login()/用

29、户登录s_user ms_user,ms_user2;int issame = 0, m = 0 , i =0 ;/比较标记，循环使用的变量cout<<" 请输入用户名： "<<e ndl;cin? m s_user. name;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'n'); /清空输入流myfile=fope n( "test1.txt","r");for (i = 1;i<=5

30、;i+)if (fread(&ms_user2.isuse,4,1,myfile)=0) 读取被使用的用户区 -cout<<" 读取用户空间失败，虚拟磁盘格式错误，可能已被损坏"<<e ndl;fclose(myfile);return -1;if (ms_user2.isuse=0)-fseek(myfile,44,1);con ti nue;elseif (fread(&ms_,20,1,myfile)=0) 读取名字 -cout<<" 读取用户空间失败，虚拟磁盘格式错误，可能已被损坏&q

31、uot;<<e ndl;fclose(myfile);return -1;for (m =0 ;m<=19;m+)if (ms_user. namem != ms_user2. namem)- -issame = 0;break;elseissame = 1;if (ms_user. namem = '0')-break;if (issame = 1)if (fread(&ms_user2.psd,20,1,myfile)=0) 读取密码 -cout<<" 读取密码失败！磁盘错误。"<<e ndl;fclos

32、e(myfile);return -1;欢迎下载15for (int k=0;k<=2;k+)cout<<" 请输入密码： "<<e ndl;cin? m s_user.psd;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'n'); /清空输入流for (m =0 ;m<=19;m+)if (ms_user.psdm != ms_user2.psdm)- -issame = 0; break;elseissame = 1;

33、if (ms_user.psdm = '0') - break;if (issame = 0)cout<<" 密码错误，请重新输入。"<<e ndl;elseif (fread(&ms_user2.address,4,1,myfile)=0) 读取目录地址 - cout<<" 读取目录失败！磁盘错误。"<<e ndl;fclose(myfile); return -1;for (m=0;m<=19;m+) 对对象 myuser 赋值 myuser. namem = ms_use

34、r2 .n amem; myuser.psdm = ms_user2.psdm; -myuser.listaddress = ms_user2.address; myuser.myaddress = (i-1)*48;fclose(myfile);return 1;/ 返回登录成功 fclose(myfile); return -2;/密码错误 fseek(myfile,24,1);fclose(myfile);return -1;void MSysterm:mymain() 主控制程序欢迎下载16记录使用第几层控制台，接收函数返回值int m_point=9,myget=0;char m_n

35、ame120,m _n ame220;for (;)if(m_poi nt = 0)- myget=logout(); break;cout<<e ndlvv"* "<<endl;当前目录下的文件 :"<<ecoutvv"myget = myuser.mydir();ndl;coutvv'I* "vve ndl;coutvv" * "vve ndl;coutvv" 请输入您的选择： "vve ndl;coutvv"1.查看文件内容 "vven

36、dl;coutvv"2. 新建文件 "vvendl;coutvv"3. 删除文件 "vvendl;coutvv"4. 修改文件 "vvendl;coutvv"5.是否锁定状态转换 "vvendl;coutvv"0.注销，退出程序 "vvendl;coutvv" * "vve ndl;cin>> m_po int;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limitsvstreamsize>:max(),'n&

37、#39;); /清空输入流switch (m_po int) -case 1:if (myuser.listaddress = 0)coutvv" 您还没有创建文件！"vve ndl;break;( 仅限当前目录 )"vvendl;coutvv" 请输入要查看的文件的名字：cin? m_n amel;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limitsvstreamsize>:max(),'in'); /清空输入流myget = myuser.viewFile(m _n amel);swi

38、tch (myget)case 1: coutvv" 文件查看成功！"vve ndl;break;case -1:coutvv" 磁盘打开失败！"vve ndl;break;case -2:coutvv" 文件不存在！"vve ndl;break;default: break;欢迎下载17break;/case 1 文件打开case 2:myget = myuser.createFile();switch (myget)case 1:cout<<" 创建成功！"<<e ndl;break;c

39、ase -1:cout<<" 磁盘打开失败！"<<e ndl;break;case -2:cout<<" 目录空间已满！"<<endl;break;case -3:cout<<" 数据空间已满！"<<e ndl;break;case -4:cout<<" 文件名已存在！"<<e ndl;break;default:cout<<" 创建文件失败，原因未知！"<<endl;brea

40、k;break;/case 2 新建文件case 3:if (myuser.listaddress = 0)cout<<" 您还没有创建文件！"<<e ndl;break;cout<<" 请输入要删除的文件的名字：( 仅限当前目录 )"<<endl;cin? m_n ame1;欢迎下载18cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'n'); /清空输入流myget = myuser.del

41、File(m_ name1);switch (myget)case 1:cout<<" 文件删除成功！"<<e ndl;break;case -1: cout<<" 磁盘打开失败！"<<e ndl;break;case -2:cout<<" 文件不存在！"<<e ndl;break;case -4: cout<<" 文件锁定！不能删除！"<<e ndl;break;default:cout<<" 未

42、知原因，删除失败！"<<e ndl;break; break;/case 3 删除文件case 4:if (myuser.listaddress = 0)cout<<" 您还没有创建文件！"<<e ndl;break;( 仅限当前目录 )"<<endl;cout<<" 请输入要修改的文件的名字：cin? m_n ame1;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'in

43、9;); /清空输入流myget = myuser.revampFile(m_ namel);switch (myget)case 1:cout<<" 文件修改成功！"<<e ndl;break;case -1: cout<<" 磁盘打开失败！"<<e ndl;break;case -2:cout<<" 文件不存在！"<<e ndl;break;case -4:/cout<<" 文件锁定！无法修改！"<<e ndl;欢迎

44、下载19break;case -5:cout<<" 输入内容过多！无法修改！"<<e ndl;break;default:/cout<<" 未知原因，修改失败！"<<e ndl;break; break;/case 4 修改文件case 5:if (myuser.listaddress = 0)cout<<" 您还没有创建文件！"<<e ndl;break;( 仅限当前目录 )"<<endl;cout<<" 请输入要转换是否锁定的文件的名字：cin? m_n ame1;cin.clear(); / 清除流的错误标记cin.ignore(numeric_limits<streamsize>:max(),'n'); /清空输入流myget = myuser.myC on vers i