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简单多用户文件系统-操作系统课程设计
图2用户登录流程图
图3查看文件内容流程图
只支持在当前用户当前目录下进行操作,前提是用户已创建文件,通过用户给定的文件名在文件索引中搜索到文件的物理文件块ID,找到该文件元素后,将文件当前状态置为打开,通过类似的查找方式,找到文件的数据部分,将数据显示到界面,默认创建的时候用0填充文件内容。查看文件内容模块的算法流程图如图3所示。
本课程设计设计一个简单多用户文件系统,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,加深理解文件系统的内部功能及内部实现,掌握文件存储空间的管理,理解文件的物理结构,掌握目录结构的实现,掌握文件操作的实现。
2.课程设计的开发语言
Microsoft Visual C++ 6.0下的Win32控制台程序,C语言。VC++是Microsoft公司的C++开发工具,具有集成开发环境,可提供编辑C语言,C++以及C++/CLI等编程语言。本课程设计的文件系统利用VC++软件的编辑C语言功能,在Win32控制台程序下操作,在DOS环境下运行。
删除文件并不真正清理文件的物理存储内容,只是将文件的有效状态更改为无效。执行删除文件操作时,输入要删除的文件名,然后根据用户给定的文件名判断当前用户目录下是否存在该文件,若不存在则删除失败,若文件存在则继续判断文件是否被锁定,若文件处于锁定状态则删除失败,若处于非锁定状态则操作成功。删除文件模块的算法流程图如图5所示。
图6修改文件模块流程图
图7锁定状态转换流程图
只支持在当前用户目录下进行操作,当文件处于锁定状态时,文件被系统进行读写保护,文件不能被删除,可以被读取、修改。只有当文件处于非锁定状态时,才能被删除。锁定状态的转换即对文件的锁定、非锁定状态之间的转换。锁定状态转换模块的算法流程图如图7所示。
5.程序及说明
3.功能描述
在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器,在其上实现一个简单多用户的文件系统。文件物理结构可采用显式链接或其他方法。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。
一个较实用的用户界面,方便用户使用。可提供以下相关文件操作:
图5删除文件模块流程图
只支持在当前用户目录下进行操作,前提是用户已执行文件打开的命令,否则无法对文件进行修改。命令成功后,会等待用户的输入,用户输入完毕,按回车键(Enter),结束输入,系统会读入用户的输入内容,保存到相应的文件块。如果用户的输入太多,会出现越界现象,从而导致修改文件内容失败。修改文件模块的算法流程图如图6所示。
图1主函数功能流程图
4.2详细设计
首次进入系统时,还没有文件系统,则会提示格式化文件系统,创建分区,并初始化分区,系统的初始化要完成文件系统的建立,包括以下几部分:请求内存、设置位示图、初始化文件索引、初始化文本块链表、初始化系统的当前状态、创建一个根目录做为系统的根。验证登录用户的身份,用户登录成功后会初始化当前用户等一系列的系统当前信息,默认用户的类型为普通用户,如果用户未能通过身份验证,提示用户登录失败,退出系统。用户登录模块的算法流程图如图2所示。
具有login (用户登录)
系统初始化(建文件卷、提供登录模块)
列出文件目录:dir
文件内容的查看:view
新建文件:create
删除文件:delete
修改文件:modify
锁定状态转换Leabharlann lock注销退出:logout
文件目录结构采用多用户目录结构,每个目录项包含文件名、大小、是否锁定、物理地址等信息,可以通过目录项实现对文件的读和写的保护。
4.方案论证
4.1概要设计
本系统为二级文件系统,既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。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:
图4新建文件模块流程图
只支持在当前用户目录下创建文件,根据位示图找到一个未使用的文件块用来存放用户的文件信息,根据系统当前状态来构建一个文件系统元素放入到找到的文件块中,新创建的文件状态为关闭,同时更新位示图和文件索引。新建文件时要求输入文件名称,当文件名称不存在,即与当前用户文件目录下的文件不发生冲突时,继续接收用户提供的文件长度,当文件不发生越界则接受锁定状态,文件新建成功。新建文件模块算法流程图如上图4所示。
0 48*5 48*5+44*50 48*5+44*50+264*200
每个分区都是由结构体组成,每个分区的结构体的个数由格式化系统时决定。
为系统设计一个简单的二级文件系统,可以实现下列几条命令:login(用户登陆)、dir(列文件目录)、view(查看文件内容)、create(新建文件)、delete(删除文件)、modify(修改文件)、lock(锁定转换)、logout(注销)。列目录时列出文件名、文件长度、是否锁定、物理地址,源文件可以进行读写保护。主函数所有功能流程图如图1所示。
简单多用户文件系统
1.课程设计的目的
操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合起来,独立分析和解决实际问题的机会。为进一步巩固和复习操作系统的基础知识,培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力,提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力,提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。
整个文件系统的编码构成主要为:
Allstruct.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;
Mymain.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;
主要数据结构:Allstruct.h文件的内容