操作系统课程设计报告.doc
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. - 操作系统课程设计报告 专 业: 学 号: 姓 名: 提交日期: 【设计目的】 〔1〕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和内部实现。 〔2〕结合数据构造、程序设计、计算机原理等课程的知识,设计一个二级文件系统,进一步理解操作系统。 〔3〕通过分对实际问题的分析、设计、编程实现,提高学生实际应用、编程的能力 【设计内容】 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.可以实现以下几条命令: login 用户登录 dir 列目录 create 创立文件 delete 删除文件 open 翻开文件 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.源文件可以进展读写保护 【实验环境】 C++/VC++ 【源程序清单】 #include "stdio.h" #include "string.h" #include "conio.h" #include "stdlib.h" #define MAXNAME 25 /*the largest length of mfdname,ufdname,filename*/ #define MAXCHILD 50 /*the largest child*/ #define MAX (MAXCHILD*MAXCHILD) /*the size of fpaddrno*/ typedef struct /*the structure of OSFILE*/ { int fpaddr; /*file physical address*/ int flength; /*file length*/ int fmode; /*file mode:0-Read Only;1-Write Only;2-Read and Write; 3-Protect;*/ char fname[MAXNAME]; /*file name*/ } OSFILE; typedef struct /*the structure of OSUFD*/ { char ufdname[MAXNAME]; /*ufd name*/ OSFILE ufdfile[MAXCHILD]; /*ufd own file*/ }OSUFD; typedef struct /*the structure of OSUFD'LOGIN*/ { char ufdname[MAXNAME]; /*ufd name*/ char ufdpword[8]; /*ufd password*/ } OSUFD_LOGIN; typedef struct /*file open mode*/ { int ifopen; /*ifopen:0-close,1-open*/ int openmode; /*0-read only,1-write only,2-read and write,3-initial*/ }OSUFD_OPENMODE; OSUFD *ufd[MAXCHILD]; /*ufd and ufd own files*/ OSUFD_LOGIN ufd_lp; int ucount=0; /*the count of mfd's ufds*/ int fcount[MAXCHILD]; /*the count of ufd's files*/ int loginsuc=0; /*whether login successfully*/ char username[MAXNAME]; /*record login user's name22*/ char dirname[MAXNAME];/*record current directory*/ int fpaddrno[MAX]; /*record file physical address num*/ OSUFD_OPENMODE ifopen[MAXCHILD][MAXCHILD]; /*record file open/close*/ int wgetchar; /*whether getchar()*/ FILE *fp_mfd,*fp_ufd,*fp_file_p,*fp_file; void LoginF(); /*LOGIN FileSystem*/ void DirF(); /*Dir FileSystem*/ void CdF(); /*Change Dir*/ void CreateF(); /*Create File*/ void DeleteF(); /*Delete File*/ void ModifyFM(); /*Modify FileMode*/ void OpenF(); /*Open File*/ void CloseF(); /*Close File*/ void ReadF(); /*Read File*/ void WriteF(); /*Write File*/ void QuitF(); /*Quit FileSystem*/ void help(); char *rtrim(char *str); /*remove the trailing blanks.*/ char *ltrim(char *str); /*remove the heading blanks.*/ void InputPW(char *password); /*input password,use '*' replace*/ void SetPANo(int RorW); /*Set physical address num*/ int ExistD(char *dirname); /*Whether DirName Exist,Exist-i,Not Exist-0*/ int WriteF1(); /*write file*/ int ExistF(char *filename); /*Whether FileName Exist,Exist-i,Not Exist-0*/ int FindPANo(); /*find out physical address num*/ void clrscr() { system("cls"); } int main() { int i,choice1; char choice[50]; /*choice operation:dir,create,delete,open,delete,modify,read,write*/ int choiceend=1; /*whether choice end*/ char *rtrim(char *str); /*remove the trailing blanks.*/ char *ltrim(char *str); /*remove the heading blanks.*/ if((fp_mfd=fopen("c:\\osfile\\mfd.txt","rb"))==NULL) { fp_mfd=fopen("c:\\osfile\\mfd.txt","wb"); fclose(fp_mfd); } for(i=0;i<MAX;i++) fpaddrno[i]=0; //textattr(BLACK*16|WHITE); clrscr(); /*clear screen*/ LoginF(); /*user login*/ clrscr(); if(loginsuc==1) /*Login Successfully*/ { while (1) { wgetchar=0; if (choiceend==1) printf("\n\nC:\\%s>",strupr(dirname)); else printf("Bad mand or file name.\nC:\\%s>",strupr(username)); gets(choice); //输入所选择的 strcpy(choice,ltrim(rtrim(strlwr(choice)))); //将输入的值赋给choice if (strcmp(choice,"dir")==0) choice1=1; //依次将输入的值与dir,create等进展比拟 else if(strcmp(choice,"create")==0) choice1=2; //如果输入create将choice1置为2通过switch选择,以下依次类推 else if(strcmp(choice,"delete")==0) choice1=3; else if(strcmp(choice,"attrib")==0) choice1=4; else if(strcmp(choice,"open")==0) choice1=5; else if(strcmp(choice,"close")==0) choice1=6; else if(strcmp(choice,"read")==0) choice1=7; else if(strcmp(choice,"write")==0) choice1=8; else if(strcmp(choice,"exit")==0) choice1=9; else if(strcmp(choice,"cls")==0) choice1=10; else if(strcmp(choice,"cd")==0) choice1=11; else if(strcmp(choice,"help")==0) choice1=20; else choice1=12; //choice1=12时跳转到default,然后继续循环 switch(choice1) { case 1:DirF();choiceend=1;break; case 2:CreateF();choiceend=1;if(!wgetchar) getchar();break; case 3:DeleteF();choiceend=1;if(!wgetchar)getchar();break; case 4:ModifyFM();choiceend=1;if(!wgetchar) getchar();break; case 5:OpenF();choiceend=1;if (!wgetchar) getchar();break; case 6:CloseF();choiceend=1;if (!wgetchar) getchar();break; case 7:ReadF();choiceend=1;if (!wgetchar) getchar();break; case 8:WriteF();choiceend=1;if (!wgetchar) getchar();break; case 9:printf("\nYou have exited this system."); QuitF();exit(0);break; case 10:clrscr();choiceend=1;break; case 11:CdF();choiceend=1;break; case 20:help();choiceend=1;break; default:choiceend=0; } } } else printf("\nAccess denied."); //登录成功 } void help(void) { printf("\nThe mand List\n"); printf("\nCd Attrib Create write Read Open Cls Delete Exit Close\n"); } char *rtrim(char *str) /*除去末尾端的空格指针指向字符串第一个*/ { int n=strlen(str)-1; //n为字符串长度减1 while(n>=0) { if(*(str+n)!=' ') //末尾不存在空格 { *(str+n+1)='\0'; //'\n'表示完毕符 break; } else n--; //如果存在空格将空格去掉 } if (n<0) str[0]='\0'; return str; } char *ltrim(char *str) /*除去前端的空格*/ { strrev(str); //把字符串str的所有字符的顺序颠倒 rtrim(str); //去掉尾端空格 strrev(str); //再颠倒过来 return str; } void LoginF() /*LOGIN FileSystem*/ { char loginame[MAXNAME],loginpw[9],logincpw[9],str[50]; int i,j,flag=1; char a[25]; int findout; /*login user not exist*/ while(1) { findout=0; printf("\n\nLogin Name:"); gets(loginame); //输入字符串 ltrim(rtrim(loginame)); //去掉前后端的空格 fp_mfd=fopen("c:\\osfile\\mfd.txt","rb"); //翻开该文件,返回给一个文件指针 for(i=0;fread(&ufd_lp,sizeof(OSUFD_LOGIN),1,fp_mfd)!=0;i++) //检测输入登录名和mfd.txt是否一样 if (strcmp(strupr(ufd_lp.ufdname),strupr(loginame))==0) //假设已经注册过 { findout=1; //表示该用户已注册过 strcpy(logincpw,ufd_lp.ufdpword); } fclose(fp_mfd); if (findout==1) /*user exist*/ { printf("Login Password:"); InputPW(loginpw); /*input password,use '*' replace*/ if (strcmp(loginpw,logincpw)==0) { strcpy(username,strupr(loginame)); strcpy(dirname,username); fp_mfd=fopen("c:\\osfile\\mfd.txt","rb"); for(j=0;fread(&ufd_lp,sizeof(OSUFD_LOGIN),1,fp_mfd)!=0;j++) { strcpy(str,"c:\\osfile\\"); strcat(str,ufd_lp.ufdname); strcat(str,".txt"); ufd[j]=(OSUFD*)malloc(sizeof(OSUFD)); strcpy(ufd[j]->ufdname,strupr(ufd_lp.ufdname)); fp_ufd=fopen(str,"rb"); fcount[j]=0; for(i=0;fread(&ufd[j]->ufdfile[i],sizeof(OSFILE),1,fp_ufd)!=0;i++,fcount[j]++) { ifopen[j][i].ifopen=0; ifopen[j][i].openmode=4; } fclose(fp_ufd); } fclose(fp_mfd); ucount=j; SetPANo(0); printf("\n\nLogin successful! Wele to this FileSystem\n\n"); loginsuc=1; return; } else { printf("\n\n"); flag=1; while(flag) { printf("Login Failed! Password Error. Try Again(Y/N):"); gets(a); ltrim(rtrim(a)); if (strcmp(strupr(a),"Y")==0) { loginsuc=0; flag=0; } else if(strcmp(strupr(a),"N")==0) { loginsuc=0; flag=0; return; } } } } else { printf("New Password(<=8):"); InputPW(loginpw); /*input new password,use '*' replace*/ printf("\nConfirm Password(<=8):"); /*input new password,use '*' replace*/ InputPW(logincpw); if (strcmp(loginpw,logincpw)==0) { strcpy(ufd_lp.ufdname,strupr(loginame)); strcpy(ufd_lp.ufdpword,loginpw); fp_mfd=fopen("c:\\osfile\\mfd.txt","ab"); fwrite(&ufd_lp,sizeof(OSUFD_LOGIN),1,fp_mfd); fclose(fp_mfd); strcpy(username,strupr(loginame)); strcpy(dirname,loginame); //////////////////////////////////////////////////////// strcpy(str,"c:\\osfile\\"); strcat(str,username); strcat(str,".txt"); if((fp_ufd=fopen(str,"rb"))==NULL) { fp_ufd=fopen(str,"wb"); fclose(fp_ufd); } fp_mfd=fopen("c:\\osfile\\mfd.txt","rb"); for(j=0;fread(&ufd_lp,sizeof(OSUFD_LOGIN),1,fp_mfd)!=0;j++) { ///////////////////////////////////// strcpy(str,"c:\\osfile\\"); strcat(str,ufd_lp.ufdname); strcat(str,".txt"); ufd[j]=(OSUFD*)malloc(sizeof(OSUFD)); strcpy(ufd[j]->ufdname,strupr(ufd_lp.ufdname)); fp_ufd=fopen(str,"rb"); for(i=0;fread(&ufd[j]->ufdfile[i],sizeof(OSFILE),1,fp_ufd)!=0;i++,fcount[j]++) { ifopen[j][i].ifopen=0; ifopen[j][i].openmode=4; } fclose(fp_ufd); } fclose(fp_mfd); ucount=j; SetPANo(0); printf("\n\nLogin Successful! Wele to this System\n\n"); loginsuc=1; return; } else { printf("\n\n"); flag=1; while(flag) { printf("Login Failed! Password Error. Try Again(Y/N):"); gets(a); ltrim(rtrim(a)); if (strcmp(strupr(a),"Y")==0) { loginsuc=0; flag=0; } else if(strcmp(strupr(a),"N")==0) { loginsuc=0; flag=0; return; } } } } } } void SetPANo(int RorW) /*Set physical address num,0-read,1-write*/ { int i,j; if (RorW==0) { if((fp_file_p=fopen("c:\\osfile\\file\\file_p.txt","rb"))==NULL) //如果文件未读成功 { fp_file_p=fopen("c:\\osfile\\file\\file_p.txt","wb"); //创立该文件 fclose(fp_file_p); } fp_file_p=fopen("c:\\osfile\\file\\file_p.txt","rb"); /////////////////////////////////////////////////////////////////// for(i=0;fread(&j,sizeof(int),1,fp_file_p)!=0;i++) fpaddrno[j]=1; //真正模拟的位示图的关系 /*for(i=1;i<MAX;i++) if ((i%13)==0) fpaddrno[i]=1;*/ } else { fp_file_p=fopen("c:\\osfile\\file\\file_p.txt","wb"); /*for(i=1;i<MAX;i++) if((i%13)==0) fpaddrno[i]=0;*/ for(i=0;i<MAX;i++) if (fpaddrno[i]==1) //表示已使用 fwrite(&i,sizeof(int),1,fp_file_p); //把第几个扇区号写进文件 } fclose(fp_file_p); } void InputPW(char *password) /*input password,use '*' replace*/ { int j; for(j=0;j<=7;j++) //密码的长度小于8 { password[j]=getch(); //获得输入值存入数组 if ((int)(password[j])!=13) //13表示ASCII码,如果不是回车 { if((int)(password[j])!=8) //如果不是退格 putchar('*'); //就输入J个*号 else //如果是退格 { if (j>0) //且密码个数大于0 { j--; j--; putchar('\b');putchar(' ');putchar('\b'); //'\b'表示退格,putchar函数只能用于单个字符输出 } else j--; } } else { password[j]='\0'; //\0是字符串的完毕符,如果输出完毕那么终止 break; } } password[j]='\0'; } void DirF() /*Dir FileSystem*/ { int i,j,count=0; char sfmode[25],sfpaddr[25],str[25]; clrscr(); if (strcmp(strupr(ltrim(rtrim(dirname))),"")!=0) { printf("\n\nC:\\%s>dir\n",dirname); printf("\n%14s%16s%14s%10s%18s\n","FileName","FileAddress","FileLength","Type","FileMode"); j=ExistD(dirname); for(i=0;i<fcount[j];i++) { if ((i%16==0)&&(i!=0)) { printf("\nPress any key to continue.."); getch(); clrscr(); printf("\n%14s%16s%14s%10s%18s\n","FileName","FileAddress","FileLength","Type","FileMode"); } ///////////////////////////////////////////////////////// itoa(ufd[j]->ufdfile[i].fpaddr,str,10); strcpy(sfpaddr,"file"); strcat(sfpaddr,str); if (ufd[j]->ufdfile[i].fmode==0) strcpy(sfmode,"Read Only"); else if(ufd[j]->ufdfile[i].fmode==1) strcpy(sfmode,"Write Only"); else if(ufd[j]->ufdfile[i].fmode==2)strcpy(sfmode,"Read And Write"); else strcpy(sfmode,"Protect"); printf("%14s%16s%14d%10s%18s\n",ufd[j]->ufdfile[i].fname,sfpaddr,ufd[j]->ufdfile[i].flength,"<FILE>",sfmode); } printf("\n %3d file(s)\n",fcount[j]); } else { printf("\n\nC:\\>dir\n"); printf("\n%14s%18s%8s\n","DirName","OwnFileCount","Type"); for(i=0;i<ucount;i++) { if ((i%16==0)&&(i!=0)) { printf("\nPress any key to continue..."); getch(); clrscr(); printf("\n%14s%18s%8s\n","DirName","OwnFileCount","Type"); } printf("%14s%18d%8s\n",ufd[i]->ufdname,fcount[i],"<UFD>"); count=count+fcount[i]; } printf("\n %3d dir(s),%5d file(s)\n",ucount,count); } } int ExistD(char *dirname) /*Whether DirName Exist,Exist-i,Not Exist-0*/ { int i; int exist=0; for(i=0;i<ucount;i++) if (strcmp(strupr(ufd[i]->ufdname),strupr(dirname))==0) { exist=1; break; } if (exist) return(i); else return(-1); } void CdF() /*Exchange Dir*/ { char dname[MAXNAME]; printf("\nPlease input DirName (cd..-Previous dir; DirNAME-cd [DirNAME]):"); gets(dname); ltrim(rtrim(dname)); if (ExistD(dname)>=0) strcpy(dirname,strupr(dname)); else if(strcmp(strupr(dname),"CD..")==0) strcpy(ltrim(rtrim(dirname)),""); else printf("\nError.\'%s\' does not exist.\n",dname); } void CreateF() /*Create File*/ { int fpaddrno,flag=1,i; char fname[MAXNAME],str[50],str1[50],a[25]; char fmode[25]; if (strcmp(strupr(dirname),strupr(username))!=0) { printf("\nError. You must create file in your own dir.\n"); wgetchar=1; } else { printf("\nPlease input FileName:"); gets(fname); ltrim(rtrim(fname)); if (ExistF(fname)>=0) { printf("\nError. Name \'%s\' has already existed.\n",fname); wgetchar=1; } else { printf("Please input FileMode(0-Read Only, 1-Write Only, 2-Read and Write, 3-Protect):"); gets(fmode); ltrim(rtrim(fmode)); if((strcmp(fmode,"0")==0)||(strcmp(fmode,"1")==0)||(strcmp(fmode,"2")==0)||(strcmp(fmode,"3")==0)) { fpaddrno=FindPANo(); if (fpaddrno>=0) { i=ExistD(username); strcpy(ufd[i]->ufdfile[fcount[i]].fname,fname); ufd[i]->ufdfile[fcount[i]].fpaddr=fpaddrno; ufd[i]->ufdfile[fcount[i]].fmode=atoi(fmode); ifopen[i][fcount[i]].ifopen=0; ifopen[i][fcount[i]].openmode=4; strcpy(str,"c:\\osfile\\file\\file"); itoa(fpaddrno,str1,10); strcat(str,str1); strcat(str,".txt"); fp_file=fopen(str,"wb"); fclose(fp_file); fcount[i]++; while(flag) { printf("Input text now(Y/N):"); get- 配套讲稿:
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