操作系统实验三实验报告姓名李旦兰学号20083308 班级软件0802 指导教师那俊实验名称存储管理开设学期2010 – 2011第一学期评定成绩评定人签字评定日期东北大学软件学院2010年11月实验三_B一．实验题目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。
（题目四）二．实验目的(1)进一步认识虚拟存储器的工作原理;(2)进一步认识文件系统的内部功能以及内部实现;(3)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;(4)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。
三．实验内容以及要求（1）设计一个支持n个用户的简单二级文件系统，每个用户可保存m个文件，用户在一次运行中只能打开一个文件；（2）采用二级或二级以上的多级文件目录管理；（3）对文件应设置存取控制保护方式，如“只能执行”、“允许读”、“允许写等”；（4）系统的外部特征应接近于真实系统，可设置下述文件操作命令：Login 用户登录；Dir 列出文件目录； Create 建立文件；Delete 删除文件； Read 读文件；Write 写文件；Open 打开文件； Close 关闭文件。
（5）通过键盘使用该文件系统，系统应显示操作命令的执行结果。
四．实验环境操作系统：Windows 7开发语言：VC++开发工具：Microsoft Visual C++ 2008 Express Edition五．程序设计思想通过阅读实验指导书，整理出实验大体的思路，确定实体以及它们之间的关系。
实体关系有三张表(主文件目录，用户文件目录以及打开文件目录)、命令服务和用户构成。
用户负责输入命令。
命令服务实现命令检查以及调用相关模块执行相应的命令功能。
（1）主文件目录（MFD），包括用户名和文件目录指针；struct user MFD[1]={{"0",0}};//MFD(用户名文件目录指针)（2）用户文件目录（UFD），包括文件名、保护码以及文件长度；struct file UFD[10];//用户文件目录（UFD-文件名保护码文件长度）（3）打开文件目录（AFD），包括打开文件名、打开保护码以及读写指针。
采用数组形式存储打开的文件，数组每个元素保存一个打开文件的信息struct file AFD[5]={{"0",0,0,0},{"0",0,0,0},{"0",0,0,0},{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};//运行文件目录（AFD）——一次运行用户可以打开个文件在此模拟文件管理系统中可以实现的操作有：（1）用户登录：login,用户通过登录从而使用系统功能；（2）创建文件：create，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。
对于重名文件给出错误信息。
(3)删除文件：delete，当没在用户使用指定文件时，将其删除。
文件不存在时给出错误信息。
（4）打开文件：open,打开用户文件目录中已创建的文件，显示打开成功。
若文件不存在，则提示用户该输入有误。
（5）关闭文件：close,关闭用户文件目录中存在并且已打开的文件，显示关闭成功。
若文件不存在，则提示用户该输入有误。
（6）读取文件：read, 系统先判断在用户文件目录上是否存在该文件，若存在则判断该文件是否已打开，接着判断该文件的权限，若能读取则显示“该文件的状态是正在读”，若权限不够，则提示该错误信息。
(7)写入文件：write, 若要写的文件既不是在用户文件目录上不存在的也不是未打开的，则接着判断该用户是否有权限写入文件，若有权限，则显示出“文件的状态是正在写”，若无权限，则提示该错误信息。
（8）列出文件目录:dir，显示出该目录下的所有文件。
（9）退出登录：exit,输入exit命令可退出当前用户登录，使其他用户登录。
六．实验系统结构1.实验算法流程图开始初始化数据用户输入命令分析命令命令表中有该命令？无显示错误信息创建删除读取显示列表写入查询保存关闭执行命令执行命令退出程序(exit)2.算法设计（1）该程序可分为以下几个模块：void login();void dir();void create();void delet();void open();void close();void write();void save();（2）主要函数模块分析1）创建文件：其中重点使用了strcmp函数，它是比较两个字符串的大小,返回比较的结果。
void create(){ char name[10];int i,j=0,flag;for(i=0;i<10;i++){ if(!strcmp(UFD[i].name,"0"))j++;}if(j>9){ cout<<"文件夹己满，请先删除"<<endl;//cout<<j;dir();}else{do{cout<<"请输入文件名："<<endl;cin>>name;flag=0;for(i=0;i<10;i++){ if(!strcmp(UFD[i].name,name))//如果有重名的文件{ cout<<"文件名重复，请重新输入"<<endl;flag=1; break;}}}while(flag==1);for(i=0;i<10;i++){ if(!strcmp(UFD[i].name,"0"))//找到第一个空的文件{ strcpy(UFD[i].name,name);do{ cout<<"请输入保护码（选择-2,0-可读，-可写，-可读写）:"<<endl;cin>>UFD[i].code;if(UFD[i].code!=0&&UFD[i].code!=1&&UFD[i].code!=2)cout<<"输入错误，重新输入保护码"<<endl;}while(UFD[i].code!=0&&UFD[i].code!=1&&UFD[i].code!=2);cout<<"请输入文件长度（选择数字）:"<<endl;cin>>UFD[i].size;cout<<"己建立文件"<<UFD[i].name<<endl;break;}}dir();}}2）写文件：{ char name[10];int j,flag=0;cout<<"请输入文件名："<<endl;cin>>name;for(j=0;j<5;j++){if(!strcmp(AFD[j].name,name))//如果AFD有这个文件{ flag=1; break;}}if(flag==1)if(AFD[j].code==1||AFD[j].code==2){ AFD[j].pwrite='W';cout<<"文件的状态是正在写"<<endl;}else cout<<"无权限写此文件"<<endl;else{ cout<<"运行队列中无此文件，请先打开文件"<<endl;}cout<<endl;dir();}七．实验运行结果（1）运行程序得到初始化界面如下：（2）当用户选择所要登录的文件后，系统调用dir()函数，列出该用户文件目录下的所有文件，并提示用户选择所需要进行的操作：（3）用户通过输入相应的操作命令，进入到不同的界面。
当用户需要创建一个新的文件的时候，输入命令：c,根据提示，输入正确的信息后，显示出以下内容：（4）当需要删除时，用户输入操作命令d并输入想要删除的文件名，若该文件存在，则可顺利删除，如下图显示：若输入的是不存在文件，则系统提示出错：（5）若想读取一个文件，则选择r操作，若该文件存在，已打开并且用户具备读的操作权限，则读操作成功，显示结果如下：若该用户文件未打开，则显示结果如下，读操作不成功：若该操作文件具备已存在在该文件目录下以及已经打开，但是用户不具备读的权限，读文件的操作还是失败，显示结果如下：写入的操作与读操作类似。
（6）当输入的操作为：s，则文件被保存,显示结果如下：（7）当用户输入e操作时，系统将退出登录，返回初始页面。
八．实验总结通过本次的实验，使我能够正确运用操作系统课程中所学的基本理论和知识，加深了对文件系统基本概念的理解，以及磁盘文件系统的文件操作。
还有让我感受挺深的是对软件工程方法的应用。
设计一个软件，先要做好需求分析，这一点很重要，如果没有分析好需求，到软件设计的最后，发现所做的功能不符合要求，那么一切都得重做，前面所有的努力都付诸东流。
还有比较重要的是，写好E-R图，以及仔细画好程流程图。
在程序设计的开始，由于分析工作做得不够深入和细致，吃了点小苦头。
对于这样一个小程序来说，都会吃苦头，要是大工程更是无法想像，有可能会项目失败。
以后得加强对软件工程的学习。
另外在运用C++语言的时候，感觉有点生疏，在组织语言时时而出错，在编程和调试的过程中，经常会出现意想不到的问题，并非每个问题都可以从相关资料中找到解决方法，有些问题是无法预料到的，这就需要通过自己理性的分析得出问题的解决方案。
在实验过程中，查询了不少相关资料，不断的发现问题、提出问题、解决问题。
在对自己所编写的源程序段的纠错的过程中，使我更好的理解了操作系统中文件系统的理论知识，东北大学软件学院操作系统实验三实验报告以使我们的查错与纠错变的更方便。
总的来说通过这次的实验使我学到了很多在平时的学习中学不到的很多东西，通过这次实验，使我对操作系统和编程产生兴趣，我想我会在这条路上继续前进下去。
我相信，只要不断的严格要求自己，注意培养自己的思维能力，就一定会有更大更辉煌的发展和提高。
九．参考文献1．(荷兰)AnderwS.Tanenbaum著陈向群马洪乒等译《现代操作系统》机械工业出版社2. 操作系统实验指导书-201011。