操作系统课程设计-linux下的二级文件系统

1、学生课程设计报告实验课名称：操作系统实验项目名称：文件系统设计专业名称：计算机科学与技术班级：-学号：-学生姓名：-教师姓名：- 2014 年 6 月 30 日一、课程设计的目的二、课程设计的内容及要求内容要求三、实现原理四、关键算法实现流程图流程图关键算法五、软件运行环境及限制 六结果输出及分析七心得体会1 课程设计的目的本课程设计是学习完计算机操作系统课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让我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，加强了我的动手能力。二课程设计的内容及要求1 实验内容通过一个简单的二级文件系统设计，加深对文件系统的内部功能以及

2、内部实现的理解。要求模拟采用二级目录结构的磁盘文件系统的文件操作，能实现以下几条命令，用输入命令来模拟用户程序中调用的文件操作：Login 用户登录Dir 列文件目录（列出文件名、物理地址、保护码和文件长度）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 写文件源文件可以进行读写保护2实验要求文件系统管理中用到的数据结构有：首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如：file0,file1,file2并以编号作为物理地

3、址，在目录中进行登记。三实现原理 首先，实现Login用户登录，（用户名：lhx密码：12358）必须登录成功才能进入文件系统进行查看，进入后，通过树状展示文件目录（默认文件目录是homelhxkefile）,利用命令行的方式进行注册、登录、各种各样的文件操作。四关键算法实现流程图流程图：关键算法:1.用户登录功能的实现typedef struct userMsgchar loginName20;char loginPasswd20;UserMsg;int login(char* name,char* passwd)UserMsg um;int count = 0,size = sizeof(

4、UserMsg),nres,pres;int fd = open("/home/lhx/study/kefile/login.dat",O_RDONLY);if(fd = -1)return -1;while(1)if(read(fd,&um,size) < size)return -1;nres = strcmp(name,um.loginName);pres = strcmp(passwd,um.loginPasswd);if(nres=0 && pres=0)return 1;if( nres = 0 && pres !=

5、 0)return 0;count+;lseek(fd,SEEK_SET,size*count);lseek(fd,SEEK_SET,0);close(fd);2. 用户注册具体实现int regist(char* name,char* passwd)UserMsg um;int count = 0,size = sizeof(UserMsg);int fd = open("/home/lhx/study/kefile/login.dat",O_WRONLY|O_APPEND);if(fd = -1)return -1;strcpy(um.loginName,name);s

6、trcpy(um.loginPasswd,passwd);lseek(fd,SEEK_END,0);count = write(fd,&um,size);if(count != size)return -1;return 1;3. 查看目录下文件int listdtl(char* pname)struct dirent* dlist;int tmp,count;char fpath50,*fname;count = scandir(pname,&dlist,NULL,alphasort);if(count = -1)return -1;printf("%10st%10

7、st%10st%10st%10sn","编号","类型","所有者ID","大小","文件名");for(tmp = 0;tmp < count;tmp+)struct stat st;sprintf(fpath,"%s/%s",pname,dlisttmp->d_name);stat(fpath,&st);switch(dlisttmp->d_type)case DT_DIR:fname = "目录"break;cas

8、e DT_LNK:fname = "软链接"break;case DT_BLK:fname = "块设备"break;case DT_REG:fname = "普通文件"break;default:fname = "其他类型"break;printf("%10lut%10st%10ut%10lut%10sn",st.st_ino,fname,st.st_uid,st.st_size,dlisttmp->d_name);return 0;4. 文件创建、目录创建、目录删除、文件删除等实现if

9、(strcmp(resbuf,"create")=0)int mode = atoi(pbuf);if(mode = 0)printf("无法识别的文件权限n");continue;filedesc = creat(ubuf,tentoe(mode);if(filedesc = -1)printf("创建失败，该文件已存在n");elseprintf("创建成功n");close(filedesc);else if(strcmp(resbuf,"type") = 0)filedesc = ope

10、n(ubuf,O_RDONLY);if(filedesc = -1)printf("该文件不存在!n");elsechar buf1025;int count;printf("'%s'文件的内容:n",ubuf);while(1)count = read(filedesc,buf,1024);if(count = 0)break;bufcount = 0;printf("%s",buf);else if(strcmp(resbuf,"delete") = 0)filedesc = unlink(ub

11、uf);if(filedesc != 0)printf("删除失败，文件可能不存在n");elseprintf("删除文件'%s'成功n",ubuf);else if(strcmp(resbuf,"mkdir") = 0)filedesc = mkdir(ubuf,0751);if(filedesc != 0)printf("创建目录失败，目录可能已经存在了n");elseprintf("创建目录'%s'成功n",ubuf);else if(strcmp(resb

12、uf,"rmdir") = 0)filedesc = rmdir(ubuf);if(filedesc != 0)printf("删除目录失败，目录可能不存在或者目录非空n");elseprintf("删除目录'%s'成功n",ubuf);else if(strcmp(resbuf,"cd") = 0)char dpath50;sprintf(dpath,"%s%s",upath,ubuf);strcpy(upath,dpath);filedesc = chdir(dpath);i

13、f(filedesc != 0)printf("更改工作目录失败!n");elseprintf("当前工作目录：%sn",dpath);else if(strcmp(resbuf,"dir") = 0)if(strcmp(ubuf,"-nl") = 0)DIR* dir;struct dirent* drt;dir = opendir(upath);while(1)drt = readdir(dir);if(drt = NULL)break;printf("%st",drt->d_name

14、);printf("n");closedir(dir);else if(strcmp(ubuf,"-l") = 0)listdtl(upath);elseprintf("不能识别的选项'%s'!n",ubuf);continue;elseprintf("未能识别的命令,请核对!n");5 软件运行环境及限制1.运行环境运行环境：linux使用语言：c语言编程工具：Kate2. 具体演示2.1注册新用户 lxc密码12358 2.2 登录文件系统 lxc 密码123582.3 创建文件1.c并查看当前

15、目录下的文件信息2.4创建新目录 dirc2.5 删除目录 dirc2.6 查看文件1.c的内容2.7删除文件 1.c七心得体会操作系统课程设计，自己通过查找资料、复习课本、编程调试，写实验报告等环节，进一步掌握了以前学到的知识，并且还对操作系统应用有了更深入的认识与掌握。比如对树的展示有了很好的学习，对二级文件系统也有了很好的了解，如何解决实现里面功能的各种问题。通过实践的学习，我认到学好计算机要重视实践操作，不仅仅是学习C语言，还是其它的语言，以及其它的计算机方面的知识都要重在实践，所以后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己便好地学好计算机。附件(代码)mfun.h#ifndef _

16、MFUN_H_#define _MFUN_H_#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <fcntl.h>#include <string.h>#include <dirent.h>typedef struct userMsgchar loginName20;char loginPasswd20;UserMsg;int login(char* name,char* passwd)UserMsg um;int count = 0,size

17、 = sizeof(UserMsg),nres,pres;int fd = open("/home/lhx/study/kefile/login.dat",O_RDONLY);if(fd = -1)return -1;while(1)if(read(fd,&um,size) < size)return -1;nres = strcmp(name,um.loginName);pres = strcmp(passwd,um.loginPasswd);if(nres=0 && pres=0)return 1;if( nres = 0 &&am

18、p; pres != 0)return 0;count+;lseek(fd,SEEK_SET,size*count);lseek(fd,SEEK_SET,0);close(fd);int regist(char* name,char* passwd)UserMsg um;int count = 0,size = sizeof(UserMsg);int fd = open("/home/lhx/study/kefile/login.dat",O_WRONLY|O_APPEND);if(fd = -1)return -1;strcpy(um.loginName,name);st

19、rcpy(um.loginPasswd,passwd);lseek(fd,SEEK_END,0);count = write(fd,&um,size);if(count != size)return -1;return 1;int tentoe(int num)int res;if(num > 999 | num <0)return -1;res = 64*num/100 + 8*(num/10%10) +num%10;return res;int listdtl(char* pname)struct dirent* dlist;int tmp,count;char fpa

20、th50,*fname;count = scandir(pname,&dlist,NULL,alphasort);if(count = -1)return -1;printf("%10st%10st%10st%10st%10sn","编号","类型","所有者ID","大小","文件名");for(tmp = 0;tmp < count;tmp+)struct stat st;sprintf(fpath,"%s/%s",pname,dlist

21、tmp->d_name);stat(fpath,&st);switch(dlisttmp->d_type)case DT_DIR:fname = "目录"break;case DT_LNK:fname = "软链接"break;case DT_BLK:fname = "块设备"break;case DT_REG:fname = "普通文件"break;default:fname = "其他类型"break;printf("%10lut%10st%10ut%10lut

22、%10sn",st.st_ino,fname,st.st_uid,st.st_size,dlisttmp->d_name);return 0;#endiffile.c#include "mfun.h"#include <errno.h>int isLogin;int main()char resbuf20,ubuf20,pbuf20,upath50;printf("-文件系统演示课设-n");while(!isLogin)printf("操作说明:n");printf("1：登陆 格式: logi

23、n username passwordn");printf("2：注册 格式: regist username passwordn");printf("请输入命令:");scanf("%s %s %s",resbuf,ubuf,pbuf);if(strcmp(resbuf,"login") = 0)int lres = login(ubuf,pbuf);if(lres = -1)printf("用户'%s'不存在,请核对信息或注册n",ubuf);continue;el

24、se if(lres = 0)printf("密码与'%s'不匹配,请核对n",ubuf);continue;elseprintf("登陆成功n");isLogin = 1;sprintf(upath,"/home/lhx/study/kefile/%s/",ubuf);lres = chdir(ubuf);if(lres!=0)printf("进入目录失败n");printf("Error:%sn",strerror(errno);elseprintf("当前工作目录

25、:%sn",upath);system("clear");else if(strcmp(resbuf,"regist") = 0)int rres = regist(ubuf,pbuf);if(rres = -1)printf("注册失败,请重试n");elseprintf("注册成功，赶快登陆系统演示吧n");mkdir(ubuf,0741);elseprintf("您输入的命令无法识别,请重试n");printf("-文件操作演示-n");while(1)int

26、 filedesc;printf("-n");printf("创建文件:create filename mode(eg:666)n");printf("查看文件内容:type filename -nn");printf("删除文件:delete filename -nn");printf("创建目录:mkdir dirname -nn");printf("删除目录:rmdir dirname -nn");printf("察看当前目录下的文件:dir option(-

27、l:detail,-nl) -nn");printf("进入目录:cd dirname -nn");printf("请输入操作命令:");scanf("%s %s %s",resbuf,ubuf,pbuf);if(strcmp(resbuf,"create")=0)int mode = atoi(pbuf);if(mode = 0)printf("无法识别的文件权限n");continue;filedesc = creat(ubuf,tentoe(mode);if(filedesc =

28、 -1)printf("创建失败，该文件已存在n");elseprintf("创建成功n");close(filedesc);else if(strcmp(resbuf,"type") = 0)filedesc = open(ubuf,O_RDONLY);if(filedesc = -1)printf("该文件不存在!n");elsechar buf1025;int count;printf("'%s'文件的内容:n",ubuf);while(1)count = read(filedesc,buf,1024);if(count = 0)break;bufcount = 0;printf("%s",buf);else if(strcmp(resbuf,"delete") = 0)filedesc = unlink(ubuf);if(filedesc != 0)printf("删除失败，文件可能不存在n");elseprintf("删除文件'%s'成功n",ubuf);else if(strcmp(resbuf,"mkdi