操作系统课程设计-简单多用户文件系统

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1、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，提高学牛调试程序的技巧和软件设计的能力，提高学牛分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。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、口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

2、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MicrosoftVisualC++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。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

3、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：具有login（用户登录）系统初始化（建文件卷、提供登录模块）列出文件口录：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:lock注销退出：logout文件口录结构采用多用户口录结构，每个FI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

4、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，同时乂具备登陆系统、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：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，每个分区的结构体的个数由格式化系统时决定。为系统

5、设计一个简单的二级文件系统，可以实现下列儿条命令: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。图1主函数功能流程图4.2详细设计4.2.1用户登录(login)模块首次进入系统时，述没有文件系统，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

6、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。图2用户登录流程图4.2.2查看文件内容(view)模块图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

7、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。4.2.3新建文件(create)模块图4新建文件模块流程图只支持在当前用户口录下创建文件，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

8、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。424删除文件(delete)模块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