1、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)班級(jí)：計(jì)091-1姓名：學(xué)號(hào)：使用語(yǔ)言：C+指導(dǎo)老師：學(xué)院：一、 系統(tǒng)要求1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單多用戶(hù)文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，加深理解文件系統(tǒng)的內(nèi)部功能及內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 為linux系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的二級(jí)文件系統(tǒng)。要求做到以下幾點(diǎn)： （1）可以實(shí)現(xiàn)下列幾條命令（至少4條）； login用戶(hù)登陸 dir 列文件目錄 create創(chuàng)建文件 delete刪除文件 open 打開(kāi)文件 close關(guān)閉文件 read 讀文件 write寫(xiě)文件 （2）列目錄時(shí)要列出文件名、物理地址、保護(hù)碼和文件長(zhǎng)度； （3）源文件可以進(jìn)行讀寫(xiě)保護(hù)。二、系統(tǒng)分析1、設(shè)計(jì)思想本文件為二級(jí)文件系統(tǒng)，即要

2、實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的增刪改查，同時(shí)又具備登陸系統(tǒng)、注冊(cè)用戶(hù)的功能，各個(gè)用戶(hù)之間的文件系統(tǒng)互不干擾。本文件系統(tǒng)采用兩級(jí)目錄，其中第一級(jí)對(duì)應(yīng)于用戶(hù)賬號(hào)，第二級(jí)對(duì)應(yīng)于用戶(hù)帳號(hào)下的文件。另外，為了簡(jiǎn)便文件系統(tǒng)未考慮文件共享，文件系統(tǒng)安全以及管道文件與設(shè)備文件等特殊內(nèi)容。系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)體來(lái)存儲(chǔ)用戶(hù)、文件目錄、文件數(shù)據(jù)內(nèi)容：0 48*5 48*5+44*50 48*5+44*50+264*200文件數(shù)據(jù)區(qū)文件目錄區(qū)用戶(hù)區(qū)每個(gè)分區(qū)都是由結(jié)構(gòu)體組成，每個(gè)個(gè)去的結(jié)構(gòu)體的個(gè)數(shù)由格式化系統(tǒng)是決定。整個(gè)系統(tǒng)的編碼構(gòu)成主要分為：Allstruct.h 定義了每個(gè)分區(qū)的結(jié)構(gòu)體；Mysys.h 聲明了對(duì)系統(tǒng)操作的各種方法；Myuse

3、rfile.h 聲明了對(duì)文件操作的各種方法；Mymain.cpp 整個(gè)系統(tǒng)的主函數(shù)，操作入口；Mysys.cpp 包含了mysys.h，實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)的各種方法；Myuserfile.cpp 包含了myuserfile.h，實(shí)現(xiàn)了操作文件的各種方法；2、主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Allstruct.h文件的內(nèi)容：struct s_user /用戶(hù)區(qū)結(jié)構(gòu)體long isuse; /是否使用char name20; /用戶(hù)名char psd20; /密碼long address; /目錄地址;struct s_list /目錄結(jié)構(gòu)體long isuse; /是否使用char name20; /文件名字long

4、myaddress; /本條目錄地址long pointaddress; /指向的文件的地址long isfile; /是否鎖定long pointsize; /目標(biāo)文件的大小long nextaddress; /下條目錄的地址;struct s_file /文件結(jié)構(gòu)體long isuse; /是否使用char content256; /文件內(nèi)容long next; /下個(gè)文件塊地址;三、 系統(tǒng)執(zhí)行1、 如果首次進(jìn)入系統(tǒng)，還沒(méi)有文件系統(tǒng)，則會(huì)提示格式化文件系統(tǒng)，創(chuàng)建分區(qū)，并初始化分區(qū)：2、剛初始化后，沒(méi)有用戶(hù)，提示創(chuàng)建用戶(hù)：3、用戶(hù)創(chuàng)建成功后出現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)操作的菜單 4、注冊(cè)用戶(hù)功能：5、用戶(hù)登錄

5、，登錄成功后顯示當(dāng)前用戶(hù)下的所有文件及其詳細(xì)信息，同時(shí)顯示對(duì)文件操作的菜單： 6、新注冊(cè)的用戶(hù)默認(rèn)為沒(méi)有文件，選擇創(chuàng)建文件，并且每次對(duì)文件操作后顯示當(dāng)前用戶(hù)的所有文件和操作菜單：7、此次新建的文件為鎖定狀態(tài)，不能被刪除：8、對(duì)文件查看，默認(rèn)創(chuàng)建的時(shí)候用0填充文件內(nèi)容： 9、修改文件內(nèi)容： 10、對(duì)文件的鎖定進(jìn)行裝換： 11、刪除文件： 12、注銷(xiāo)登錄退出系統(tǒng)：四、 功能實(shí)現(xiàn)Mysys.h#include #include myuserfile.hclass MSysterm /封裝了管理系統(tǒng)的方法/成員變量private:FILE *myfile;MUser myuser;/成員函數(shù)publi

6、c:MSysterm()void outName(); /打印登陸后的用戶(hù)名int cheack(); /檢查虛擬文件系統(tǒng)跟是否存在int myformat(); /初始化虛擬磁盤(pán)int createuser(); /創(chuàng)建用戶(hù)int login(); /用戶(hù)登錄void mymain(); /主控制程序int logout(); /用戶(hù)注銷(xiāo);Myuserfile.h#include class MUser /封裝了管理文件的方法 /成員變量public:FILE *myfile;char name20; /用戶(hù)名char psd20; /密碼long listaddress; /目錄地址lon

7、g myaddress; /此用戶(hù)的地址private:long lastaddress; /最后一個(gè)目錄的地址/成員函數(shù)public:int createFile(); /增加文件int delFile(char filename20);/刪除文件int revampFile(char filename20);/修改文件int mydir(); /列出當(dāng)前目錄的所有文件（夾）int viewFile(char filename20);/查看文件int myConversion(char filename20);/轉(zhuǎn)換是否鎖定狀態(tài)private:int isSame(char filename

8、_f20,char filename_s20);Mymain.cpp#include #include #include mysys.h#include using namespace std;int main()char nod1;int n_select = 2 , i_1 =0;MSysterm mysys;/*文件不存在的程序入口*/if(mysys.cheack()=-1)/磁盤(pán)空間不存在cout虛擬磁盤(pán)文件不存在，是否生成？ Y/N nod1;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流if(n

9、od1=Y|nod1=y)cout正在創(chuàng)建。endl;if(mysys.myformat()!=1)/創(chuàng)建磁盤(pán)空間cout創(chuàng)建磁盤(pán)空間失敗！即將退出。nod1;return 2;cout創(chuàng)建完成！是否創(chuàng)建用戶(hù)？ Y/N nod1;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流if(nod1=Y|nod1=y)if(mysys.createuser()=1)/創(chuàng)建用戶(hù)cout創(chuàng)建用戶(hù)成功。endl;elsecout創(chuàng)建用戶(hù)失敗！即將退出。endl;return 3;elsecout匿名用戶(hù)無(wú)法進(jìn)入系統(tǒng)，正在退出

10、。endl;return 4;elsecout程序已結(jié)束！按任意鍵退出。endl;return 1;/*文件存在的程序入口*/for (;)cout*endl;cout請(qǐng)選擇：endl;cout 1. 登錄endl 2. 注冊(cè)endl 3. 退出endl;cout*n_select;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流if (n_select = 1)for (int i_1=0;i_1=3;i_1+)/登錄if (mysys.login()=1)cout登陸成功！歡迎您 ;mysys.outNam

11、e();break;elsecout用戶(hù)名不存在或密碼錯(cuò)誤！endl;if (i_1=4)cout非法用戶(hù)!endl輸入任意鍵退出。nod1;return 5;break;if (n_select = 2)if(mysys.createuser()=1)/創(chuàng)建用戶(hù)cout創(chuàng)建用戶(hù)成功。endl;elsecout創(chuàng)建用戶(hù)失敗！endl;if (n_select = 3)return 6;mysys.mymain();return 0;Mysys.cpp#include mysys.h#include allstruct.h#include #include #include /用于清除殘留的輸入

12、流using namespace std;int MSysterm:cheack()/檢查虛擬空間是否存在myfile=fopen(test1.txt,r);if(myfile=NULL)return -1;/返回-1，代表文件不存在fclose(myfile);return 1;int MSysterm:myformat()int i =1;myfile=fopen(test1.txt,w);if(myfile=NULL)return -1;s_user ms_user;ms_user.isuse=0;s_list ms_list;ms_list.isuse=0;s_file ms_file

13、;ms_file.isuse=0;for (i =1 ; i=5 ; i+)if(fwrite(&ms_user,sizeof(ms_user),1,myfile)!=1)/用戶(hù)區(qū)格式化cout用戶(hù)格式信息寫(xiě)入失敗！endl;fclose(myfile);return -2;for (i = 1; i=50 ;i+)if(fwrite(&ms_list,sizeof(ms_list),1,myfile)!=1)/目錄區(qū)格式化cout目錄格式信息寫(xiě)入失敗！endl;fclose(myfile);return -3;for (i=0;i=199;i+)if(fwrite(&ms_file,size

14、of(ms_file),1,myfile)!=1)/數(shù)據(jù)區(qū)格式化cout數(shù)據(jù)格式信息寫(xiě)入失敗！endl;fclose(myfile);return -4;fclose(myfile);return 1;int MSysterm:createuser()/創(chuàng)建用戶(hù)s_user ms_user,ms_user2;int nowaddress = 0 ,issame=0 ,m=0 , i =1 ;/記錄當(dāng)前的掃描指針，密碼比對(duì)標(biāo)志位,循環(huán)使用的變量cout正在檢查用戶(hù)空間是否足夠。endl;myfile=fopen(test1.txt,r);for (i=1;i=5;i+,fseek(myfile,

15、44,1),nowaddress+)/檢查用戶(hù)空間是否足夠if (fread(&ms_user2.isuse,4,1,myfile)=0)cout讀取用戶(hù)空間失敗，虛擬磁盤(pán)格式錯(cuò)誤，可能已被損壞endl;fclose(myfile);return -1;if (ms_user2.isuse=0)break;if (i=6)cout用戶(hù)空間已滿(mǎn)！創(chuàng)建用戶(hù)失敗endl;return -2;for (;)cout請(qǐng)輸入新用戶(hù)的用戶(hù)名：ms_;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流fseek

16、(myfile,0,0);for (i=1;i=5;i+)/檢查用戶(hù)名if (fread(&ms_user2.isuse,4,1,myfile)=0 )/找到被使用的用戶(hù)區(qū)，下一步讀取名字cout讀取用戶(hù)空間失敗，虛擬磁盤(pán)格式錯(cuò)誤，可能已被損壞endl;fclose(myfile);return -1;if (ms_user2.isuse=0)fseek(myfile,44,1);elseif (fread(&ms_,20,1,myfile)=0)/讀取用戶(hù)區(qū)的名字cout讀取用戶(hù)空間失敗，虛擬磁盤(pán)格式錯(cuò)誤，可能已被損壞endl;fclose(myfile);return

17、-1;for (m =0 ;m=19;m+)if (ms_m != ms_m)issame = 0;break;elseissame = 1;if (ms_m = 0)break;if (issame = 1)cout用戶(hù)名重復(fù)！請(qǐng)重新輸入：=6)for (;)/輸入密碼cout請(qǐng)輸入密碼，最多19位。ms_user.psd;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流cout請(qǐng)?jiān)俅屋斎朊艽a：ms_user2.psd;cin.clear(); / 清除

18、流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流for (m =0 ;m=19;m+)if (ms_user.psdm != ms_user2.psdm)issame = 0;cout兩次密碼不匹配 ms_user.psd ms_user2.psd mendl;break;elseissame = 1;if (ms_user.psdm = 0)break;if (issame = 1)break;cout進(jìn)入存儲(chǔ)。endl;ms_user.isuse =1;/空間使用置為 使用(1);ms_user.address = 0;/默認(rèn)不存在目錄fc

19、lose(myfile);myfile=fopen(test1.txt,r+);fseek(myfile,48*nowaddress,0);if(fwrite(&ms_user,sizeof(ms_user),1,myfile) = 0)cout寫(xiě)入用戶(hù)信息失??！endl;elsebreak;fclose(myfile);return 1;int MSysterm:login()/用戶(hù)登錄s_user ms_user,ms_user2;int issame = 0, m = 0 , i =0 ;/比較標(biāo)記，循環(huán)使用的變量cout請(qǐng)輸入用戶(hù)名：ms_;cin.clear();

20、/ 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流myfile=fopen(test1.txt,r);for (i = 1;i=5;i+)if (fread(&ms_user2.isuse,4,1,myfile)=0)/讀取被使用的用戶(hù)區(qū)cout讀取用戶(hù)空間失敗，虛擬磁盤(pán)格式錯(cuò)誤，可能已被損壞endl;fclose(myfile);return -1;if (ms_user2.isuse=0)fseek(myfile,44,1);continue;elseif (fread(&ms_,20,1,myfile)=0)/讀

21、取名字cout讀取用戶(hù)空間失敗，虛擬磁盤(pán)格式錯(cuò)誤，可能已被損壞endl;fclose(myfile);return -1;for (m =0 ;m=19;m+)if (ms_m != ms_m)issame = 0;break;elseissame = 1;if (ms_m = 0)break;if (issame = 1)if (fread(&ms_user2.psd,20,1,myfile)=0)/讀取密碼cout讀取密碼失??！磁盤(pán)錯(cuò)誤。endl;fclose(myfile);return -1;for (int k=0;k=2;k+

22、)cout請(qǐng)輸入密碼：ms_user.psd;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流for (m =0 ;m=19;m+)if (ms_user.psdm != ms_user2.psdm)issame = 0;break;elseissame = 1;if (ms_user.psdm = 0)break;if (issame = 0)cout密碼錯(cuò)誤，請(qǐng)重新輸入。endl;elseif (fread(&ms_user2.address,4,1,myfile)=0)/讀取目錄地址cout讀取目錄失??！

23、磁盤(pán)錯(cuò)誤。endl;fclose(myfile);return -1;for (m=0;m=19;m+)/對(duì)對(duì)象 myuser 賦值m = ms_m;myuser.psdm = ms_user2.psdm;myuser.listaddress = ms_user2.address;myuser.myaddress = (i-1)*48;fclose(myfile);return 1;/返回登錄成功fclose(myfile);return -2;/密碼錯(cuò)誤fseek(myfile,24,1);fclose(myfile);return -1;void

24、MSysterm:mymain()/主控制程序int m_point=9,myget=0;/記錄使用第幾層控制臺(tái),接收函數(shù)返回值char m_name120,m_name220;for (;)if(m_point = 0)myget=logout();break;coutendl*endl;cout當(dāng)前目錄下的文件：endl;myget = myuser.mydir();cout*endl;cout*endl;cout請(qǐng)輸入您的選擇：endl;cout 1.查看文件內(nèi)容endl;cout 2.新建文件endl;cout 3.刪除文件endl;cout 4.修改文件endl;cout 5.是否鎖

25、定狀態(tài)轉(zhuǎn)換endl;cout 0.注銷(xiāo)，退出程序endl;cout*m_point;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流switch (m_point)case 1:if (myuser.listaddress = 0)cout您還沒(méi)有創(chuàng)建文件！endl;break;cout請(qǐng)輸入要查看的文件的名字：(僅限當(dāng)前目錄)m_name1;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流myget = myuser.view

26、File(m_name1);switch (myget)case 1:cout文件查看成功！endl;break;case -1:cout磁盤(pán)打開(kāi)失??！endl;break;case -2:cout文件不存在！endl;break;default:break;break;/case 1 文件打開(kāi)case 2:myget = myuser.createFile();switch (myget)case 1:cout創(chuàng)建成功！endl;break;case -1:cout磁盤(pán)打開(kāi)失??！endl;break;case -2:cout目錄空間已滿(mǎn)！endl;break;case -3:cout數(shù)據(jù)空間

27、已滿(mǎn)！endl;break;case -4:cout文件名已存在！endl;break;default:/cout創(chuàng)建文件失敗，原因未知！endl;break;break;/case 2 新建文件case 3:if (myuser.listaddress = 0)cout您還沒(méi)有創(chuàng)建文件！endl;break;cout請(qǐng)輸入要?jiǎng)h除的文件的名字：(僅限當(dāng)前目錄)m_name1;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流myget = myuser.delFile(m_name1);switch (myget

28、)case 1:cout文件刪除成功！endl;break;case -1:cout磁盤(pán)打開(kāi)失??！endl;break;case -2:cout文件不存在！endl;break;case -4:cout文件鎖定！不能刪除！endl;break;default:cout未知原因，刪除失敗！endl;break;break;/case 3 刪除文件case 4:if (myuser.listaddress = 0)cout您還沒(méi)有創(chuàng)建文件！endl;break;cout請(qǐng)輸入要修改的文件的名字：(僅限當(dāng)前目錄)m_name1;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(nu

29、meric_limits:max(),n); / 清空輸入流myget = myuser.revampFile(m_name1);switch (myget)case 1:cout文件修改成功！endl;break;case -1:cout磁盤(pán)打開(kāi)失?。ndl;break;case -2:cout文件不存在！endl;break;case -4:/cout文件鎖定！無(wú)法修改！endl;break;case -5:cout輸入內(nèi)容過(guò)多！無(wú)法修改！endl;break;default:/cout未知原因，修改失??！endl;break;break;/case 4 修改文件case 5:if (m

30、yuser.listaddress = 0)cout您還沒(méi)有創(chuàng)建文件！endl;break;cout請(qǐng)輸入要轉(zhuǎn)換是否鎖定的文件的名字：(僅限當(dāng)前目錄)m_name1;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流myget = myuser.myConversion(m_name1);switch (myget)case 0:cout文件已轉(zhuǎn)換為 鎖定！endl;break;case 1:cout文件已轉(zhuǎn)換為 自由讀寫(xiě)！endl;break;case -1:cout磁盤(pán)打開(kāi)失??！endl;break;case

31、 -2:cout文件不存在！endl;break;default:cout未知原因，修改失?。ndl;break;break;/case 5 轉(zhuǎn)換是否鎖定狀態(tài)default:break;/switchint MSysterm:logout()/用戶(hù)注銷(xiāo)char word20 = 0;for (int i = 0 ; i=19 ; i+)i = wordi;myuser.psdi = wordi;fclose(myfile);cout已注銷(xiāo)！endl;return 1;void MSysterm:outName()/打印登陸后的用戶(hù)名endl

32、;Myuserfile.cpp#include #include #include #include /用于清除殘留的輸入流#include myuserfile.h#include allstruct.husing namespace std;int MUser:createFile()/增加文件s_list ms_list;s_file ms_file;long nowaddress =0 ,f_address10, num_char = 0 ;/目錄循環(huán)記錄變量，數(shù)據(jù)塊地址變量組，字符個(gè)數(shù)（文件大?。﹊nt f_ad_num = 0 , myerr = 0 ,i = 1; /寫(xiě)入的塊數(shù)，

33、是否在最終寫(xiě)入時(shí)失?。ㄊ≈?）char f_name20 = ,m=0,e=0,f_islock;long old_lastaddress = lastaddress ;/上一個(gè)目錄地址（用于出錯(cuò)回滾）myfile=fopen(test1.txt,r+);if (myfile = NULL) cout讀取磁盤(pán)失?。ndl;fclose(myfile);return -1;fseek(myfile,48*5,0);/文件指針跳到目錄區(qū)for (i=1;i=50;i+,fseek(myfile,40,1),nowaddress+)/檢查目錄空間是否足夠if (fread(&ms_list.is

34、use,4,1,myfile)=0)/讀取是否使用cout讀取目錄空間失敗，虛擬磁盤(pán)格式錯(cuò)誤，可能已被損壞endl;fclose(myfile);return -1;if (ms_list.isuse=0)/如果讀取到未使用則跳出檢測(cè)break;if (i=51)cout目錄空間已滿(mǎn)！創(chuàng)建文件失敗endl;fclose(myfile);return -2;fseek(myfile,48*5+44*50,0);/文件指針跳到數(shù)據(jù)區(qū)for (i=1;i=200;i+,fseek(myfile,260,1)/檢查數(shù)據(jù)空間是否足夠(初步檢查)if (fread(&ms_file.isuse,4,1,m

35、yfile)=0)/讀取是否使用cout讀取數(shù)據(jù)空間失敗，虛擬磁盤(pán)格式錯(cuò)誤，可能已被損壞endl;fclose(myfile);return -1;if (ms_file.isuse=0)/如果有空白的數(shù)據(jù)塊則跳出break;if (i=201)cout數(shù)據(jù)空間已滿(mǎn)！創(chuàng)建文件失敗endl;fclose(myfile);return -2;cout請(qǐng)輸入文件名(字母和數(shù)字，最多19個(gè)字符)：f_name;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流fseek(myfile,48*5,0);/文件指針跳到目錄區(qū)

36、for (i=1;i=50;i+)/檢查文件名是否被使用if (fread(&ms_list,sizeof(ms_list),1,myfile)=0)/讀取目錄cout讀取目錄空間失敗，虛擬磁盤(pán)格式錯(cuò)誤，可能已被損壞endl;fclose(myfile);return -1;if (ms_list.isuse = 1)/如果讀取到未使用則跳出檢測(cè)if( isSame(f_name,ms_) = 1)fclose(myfile);return -4; for (;)cout文件由多少個(gè)字符 m 組成 ? (必須小于2550個(gè)字符)num_char;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流if (num_char = 2550)break;cout文件長(zhǎng)度必須小于2550個(gè)字符。endl;ms_list.pointsize = num_char;cout文件是否鎖定? y 鎖定 / n(或其他) 自由讀寫(xiě)f_islock;cin.clear(); / 清除流的錯(cuò)誤標(biāo)記cin.ignore(numeric_limits:max(),n); / 清空輸入流if( f_isloc