操作系统设计一个二级文件系统报告样本.docx
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操作系统设计一个二级文件系统报告样本
操作系统设计一个二级文件系统报告
操作系统（2014年秋季学期）
序号：
8
实验报告
系别：
计算机科学与技术
班级：
信安12-1班
姓名：
李勇
学号：
实验名称：
进程调度
总成绩：
评语：
日期：
《操作系统》实验报告
实验名称
进程调度
实验序号
1
实验日期
2014.1.2
实验人
李勇
一、实验目的、要求与环境
1．目的：
编写一个简单的二级文件系统实现程序，加深对文件系统的内部功能和内部实现的理解。
2.要求：
（1）用C语言（或其它语言，如Java）实现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和内部实现的理解。
要求模拟采用二级目录结构的磁盘文件系统的文件操作,实现用户的创建、查询、登录、删除，和文件的添加、删除、打开、关闭、读、写等基本命令，用在屏幕上输入命令来模拟用户程序中调用的文件操作。
（2）为了清楚地观察文件的管理过程，程序应将每个文件操作的结果显示出来。
（3）分析程序运行的结果，谈一下自己的收获。
3.环境：
1.硬件设备：
PC机一台
2.软件环境：
安装Windows操作系统或者Linux操作系统，并安装相关的程序开发环境，如C\C++\Java等编程语言环境。
二、相关背景知识
最基本的文件操作
（1）创建文件
在创建一个新文件时，系统首先要为新文件分配必要的外存空间，并在文件系统的目录中，为之建立一个目录项。
目录项中应该记录新文件的文件名及其在外存的地址等属性。
（2）删除文件
当已不再需要某文件时，可将它从文件系统中删除。
在删除时，系统应该先从目录中找到要删除的文件的目录项，使之成为空项，然后回收该文件所占用的存储空间。
（3）读文件
在读一个文件时，须在相应的系统调用中给出文件名和应该读入的内存目标地址。
此时，系统同样要查找目录，找到制定的目录项，从中得到被读文件在外存中的位置。
在目录项中，还有一个指针用于对文件的读/写。
（4）写文件
在写一个文件时，须在相应的系统调用中给出该文件名及该文件在内存中的（源）地址。
为此，也同样须先查找目录，找到指定文件的目录项，在利用目录中的写指针进行写操作。
（5）截断文件
如果一个文件的内容已经陈旧而需要全部更新文件的内容时，一种方法是将此文件删除，再重新创建一个新文件。
但如果文件名及其属性均无改变时，则可采取另一种所谓的截断文件的方法，此即将原有文件的长度设置为0，或说放弃原有的文件内容。
（6）设置文件的读/写位置
前述的文件读/写操作，都只提供了对文件顺序存取的手段，即每次都是从文件的始端读或写。
设置文件读/写位置的操作，用于设置文件读/写指针的位置，以便每次读/写文件时，不是从其始端而是从所设置的位置开始操作。
也正因如此，才能改顺序存取为随机存取。
三、实验设计说明
（写你实验相关的设计，别写这么少，多写点。
。
。
。
。
。
。
）
本次实验采用C语言模拟二级文件系统，可以在多用户环境下实现用户的创建、查询、登录、删除，和文件的添加、删除、打开、关闭、读、写等基本操作，很好地模拟了操作系统对文件的管理过程。
四、实验设计的流程图
（写你实验相关的设计流程图，下面的流图是有问题的。
。
。
。
。
。
。
）
四、程序代码
（换上你自己的程序代码，下面的程序代码是有问题的。
）
#include"stdlib.h"
#include
#defineNULL0
intcount=0;
structfile{
charname[10];
intcode;//保护码
intsize;
charpwrite;//读写指针
};
structuser{
charname[10];
structfile*list;//目录指针
};
/////////////////////////////////////////////////////////////
structfileone[10]={{"a1",0,10,0},{"a2",2,10,0},{"a3",1,10,0},
{"a4",2,10,0},{"a5",2,10,0},{"a6",2,10,0},{"a7",1,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfiletwo[10]={{"b1",0,10,0},{"b2",2,10,0},{"b3",1,10,0},
{"b4",2,10,0},{"b5",2,10,0},{"b6",2,10,0},{"b7",2,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfilethree[10]={{"c1",0,10,0},{"c2",2,10,0},{"c3",1,10,0},
{"c4",2,10,0},{"c5",2,10,0},{"c6",2,10,0},{"c7",1,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfilefour[10]={{"d1",0,10,0},{"d2",2,10,0},{"d3",1,10,0},
{"d4",2,10,0},{"d5",2,10,0},{"d6",2,10,0},{"d7",1,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfilefine[10]={{"e1",0,10,0},{"e2",2,10,0},{"e3",1,10,0},
{"e4",2,10,0},{"e5",2,10,0},{"e6",2,10,0},{"e7",1,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfilesix[10]={{"f1",0,10,0},{"f2",2,10,0},{"f3",1,10,0},
{"f4",2,10,0},{"f5",2,10,0},{"f6",2,10,0},{"f7",1,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfileseven[10]={{"g1",0,10,0},{"g2",2,10,0},{"g3",1,10,0},
{"g4",2,10,0},{"g5",2,10,0},{"g6",2,10,0},{"g7",1,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfileeight[10]={{"h1",0,10,0},{"h2",2,10,0},{"h3",1,10,0},
{"h4",2,10,0},{"h5",2,10,0},{"h6",2,10,0},{"h7",1,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfilenine[10]={{"j1",0,10,0},{"j2",2,10,0},{"j3",1,10,0},
{"j4",2,10,0},{"j5",2,10,0},{"j6",2,10,0},{"j7",1,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfileten[10]={{"k1",0,10,0},{"k2",2,10,0},{"k3",1,10,0},
{"k4",2,10,0},{"k5",2,10,0},{"k6",2,10,0},{"k7",1,10,0},{"0",0,0,0},
{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
structfileUFD[10];
structfileAFD[5]={{"0",0,0,0},{"0",0,0,0},{"0",0,0,0},{"0",0,0,0},{"0",0,0,0}};
///////////////////////////////////////////////////////////////
structuseruse[10]={{"number1",one},{"number2",two},{"number3",three},{"number4",four},
{"number5",fine},{"number6",six},{"number7",seven},{"number8",eight},{"number9",nine},
{"number10",ten}};
structuserMFD[1]={{"0",0}};
///////////////////////////////////////////////////////////////////
voidrunning（）;
voiddelet（）;
voidwrite（）;;
voidopen（）;
voidclose（）;
voidbye（）;
voidread（）;
voidcreate（）;
voidinput（）;
///////////////////////////////////////////////////////////////////
usingnamespacestd;
voidmain（）
{input（）;
running（）;
cout<<"操作己结束"<}
/////////////////////////////////////////////////////////////
voidrunning（）
{charorder;
inti;
cout<cout<<"用户的所有文件如下：
"<for（i=0;i<10;i++）
{
cout<}
cout<cout<<"请选择操作命令（输入代号）：
"<cout<<"c-created-deleteo-opens-closer-readw-writeb-byet.exit（重选用户）"<cout<cout<<"请输入命令:
"<cin>>order;
switch（order）
{case'c':
create（）;break;
case'd':
delet（）;break;
case'o':
open（）;break;
case's':
close（）;break;
case'r':
read（）;break;
case'w':
write（）;break;
case'b':
bye（）;break;
case't':
input（）;break;
default:
cout<<"输入命令出错，请重输"<}
}
///////////////////////////////////////////////////////////////
voiddelet（）
{charname[10];
inti,flag;
do
{cout<<"请输入文件名：
"<cin>>name;
flag=0;
for（i=0;i<10;i++）
{if（strcmp（UFD[i].name,name））//如果没有这个文件
{
flag=1;
//break;
}
else
{flag=0;
strcpy（UFD[i].name,"0"）;//清空文件
UFD[i].code=0;
UFD[i].pwrite=0;
UFD[i].size=0;
cout<<"该文件己被删除"<break;
}
}
if（flag==1）
cout<<"无此文件，请重新输入"<}while（flag==1）;
cout<running（）;
}
///////////////////////////////////////////////
voidopen（）
{charname[10];
inti,j,flag;
if（count==5）
{cout<<"运行文件队列己满"<running（）;
}
else
{do
{cout<<"请输入文件名：
"<cin>>name;
flag=0;
for（i=0;i<10;i++）
{if（strcmp（UFD[i].name,name））//如果没有这个文件
{
flag=1;
//break;
}
else
{flag=0;
break;
}
}
if（flag==1）
cout<<"无此文件，请重新输入"<}while（flag==1）;
for（j=0;j<5;j++）
{if（strcmp（AFD[j].name,name））//如果没有这个文件
flag=1;
else
{flag=0;
break;
}
}
if（flag==1）
for（j=0;j<5;j++）
{if（!
strcmp（AFD[j].name,"0"））
{AFD[j]=UFD[i];
cout<<"文件己打开"<count++;
break;
}
}
elsecout<<"该文件己经在打开队列中"<cout<running（）;
}
}
////////////////////////////////////////////////
voidclose（）
{charname[10];
intj,flag;
cout<<"请输入文件名：
"<cin>>name;
flag=0;
for（j=0;j<5;j++）
{if（strcmp（AFD[j].name,name））//如果没有这个文件
{
flag=1;
//break;
}
else
{flag=0;
strcpy（AFD[j].name,"0"）;//清空文件
AFD[j].code=0;
AFD[j].pwrite=0;
AFD[j].size=0;
cout<<"运行队列中的该文件己被关闭"<break;
}
}
if（flag==1）
cout<<"运行队列中无此打开的文件,请重新操作"<cout<running（）;
}
//////////////////////////////////////////////
voidbye（）
{inti,j;
for（i=0;i<5;i++）
{for（j=0;j<10;j++）
{if（!
strcmp（AFD[i].name,UFD[j].name））
{UFD[i]=AFD[i];
break;
}
}
}
cout<<"文件目录己保存"<cout<}
//////////////////////////////////////////
voidread（）
{charname[10];
intj,flag=0;
cout<<"请输入文件名：
"<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==0||AFD[j].code==2）
{AFD[j].pwrite='R';
cout<<"文件的状态是正在读"<}
elsecout<<"无权限写此文件"<else
{cout<<"运行队列中无此文件，请先打开文件"<}
cout<running（）;
}
////////////////////////////////////////////////////////
voidwrite（）
{charname[10];
intj,flag=0;
cout<<"请输入文件名：
"<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"<}
elsecout<<"无权限写此文件"<else
{cout<<"运行队列中无此文件，请先打开文件"<}
cout<running（）;
}
/////////////////////////////////////////////
voidcreate（）
{charname[10];
inti,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"<running（）;
}
else
{
do
{cout<<"请输入文件名：
"<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"<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）:
"<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"<}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）:
"<cin>>UFD[i].size;
cout<<"己建立文件"<break;
}
}
running（）;
}
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
voidinput（）
{charname;
inti;
cout<cout<<"请选择以下用户名（输入数字）：
"<cout<<"1.one2.two3.three4.four5.fine6.six7.seven8.eigh9.nine0.ten"<cout<<"*******************************************************************************"<cout<<"请输入用户名:
";
cin>>name;
switch（name）
{case'1':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=one[i];MFD[0]=use[1];running（）;break;
case'2':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=two[i];MFD[0]=use[1];running（）;break;
case'3':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=three[i];MFD[0]=use[2];running（）;break;
case'4':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=four[i];MFD[0]=use[3];running（）;break;
case'5':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=fine[i];MFD[0]=use[4];running（）;break;
case'6':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=six[i];MFD[0]=use[5];running（）;break;
case'7':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=seven[i];MFD[0]=use[6];running（）;break;
case'8':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=eight[i];MFD[0]=use[7];running（）;break;
case'9':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=nine[i];MFD[0]=use[8];running（）;break;
case'0':
for（i=0;i<10;i++）UFD[i]=ten[i];MFD[0]=use[9];running（）;break;
default:
cout<<"输入用户名出错"<}
}
五、编译过程截图
（下面是一个例子，换上你自己的图）
六、测试用例
（下面是一个例子，换上你自己的）
文字叙述一下测试过程的实例。
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