基于Linux的模拟文件系统的设计与实现.doc

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1、中北大学操作系统课程设计说明书 学院、系：软件学院专业：软件工程学生姓名：任彬学号：0921010132设计题目：基于Linux的模拟文件系统的设计与实现起迄日期:2011年12月22日-2012年1月7日指导教师:康珺   2012年1月7日221.需求分析本次课程设计题目为“基于Linux的模拟文件系统的设计与实现”，要求在linux开源环境下，通过使用系统库函数以及操作命令，模拟实现典型文件系统，实现文件的各项基本操作，以此加深对所学文件操作的了解以及操作方法的特点。通过模拟文件系统的实现，深入理解操作系统

2、中文件系统的理论知识，加深教材中的重要算法的理解，同时通过编程实现这些算法，更好地掌握操作系统的远离及实现方法，提高综合运用各专业课知识的能力。根据实验要求可将系统功能简述如下：（1）设计一个10个用户的文件系统。每个用户最多可以保存10个文件，一次运行用户可打开多个文件。（2）程序采用二级文件目录。（即设置主目录（MFD）和用户文件目录（UFD））。另外，可打开文件设置指针。（3）为了方便实现，对文件的读写作了简化。在执行读写命令时，只需改读写指针。并不进行实际的读写操作。（4）实现目录的相关操作：改变目录（C

3、D），创建目录（MD），显示目录（DIR），删除目录（RD）。（5）实现文件的相关操作：打开文件（open），关闭文件（close），创建一个新文件（create），删除一个文件（delete），写文件（write），读文件（read）。（6）考虑特殊情况如：目录不存在时，给出错误信息；不能用cd进入文件；命令之中不能有空格（如exit，给出错误提示）；新建目录或文件时的问题、重名问题、目录或文件的名字长度限制、目录或文件的名字中包含不合法字符（注意空格）、删除目录或文件时的问题、删除不存在的文件或目录给出错误提

4、示、删除目录时目录不为空（如果该目录为空，则可删除，否则给出是否做删除提示，删除操作将该目录下的全部文件和子目录都删除）、进入到某个目录下，却要删除本目录或上级目录、不能用delete删除目录、不能用RD删除文件等。.2.总体设计本系统以C语言为编程基础，通过调用linux环境下的库函数实现各功能模块。<1>整个系统采用“主函数-子函数”结构。系统初始化无误后，运行主函数，在主函数中通过输入参数的变化调用相关功能子函数。各子函数之间采用平行结构，只与主函数有联系，整个系统共由17个子模块实现。22系统流程图如下：

5、开始用户登录判断是否存在YESNO删除文件创建子目录改变子目录列出子目录关闭文件打开文件创建文件读文件写文件是否退出结束NOYES各模块按功能可分为三类：（1）文件初始化。voidinitfile()（初始化文件系统）;voidformat()(格式化);voidenter()(进入文件系统)。（2）目录管理。intcreate(char*name)(创建文件);intopen(char*name)(打开文件);intclose(char*name)(关闭文件);intwrite(intfd,char*buf,i

6、ntlen)(读文件);intread(intfd,char22*buf)(读文件);intdel(char*name)(删除文件)。（3）文件管理。intmkdir(char*name)(创建子目录);intrmdir(char*name)(删除子目录);voiddir()(显示当前目录的子目录);intcd(char*name)(更改当前目录);voidprint()(显示当前路径);voidshow()(输出提示信息)。<2>为实现文件的模拟访问以及控制，利用disk.dat虚拟磁盘的管理调度，保存运行过程

7、中各项操作以及数据。各个子函数在功能实现时，首先必须利用相应指针定位到disk.dat文件，操作完成后将运行参数保存到文件中。<2>结构体设计(1)二级目录实现。为实现二级目录，定义如下结构体变量file，content。typedefstructfile{charname[10];structfile*next;}File;file结构体用于保存文件名，并通过指向下一个文件的指针形成单向链表。typedefstructcontent{charname[10];File*file;intf_num;structc

8、ontent*next;}Content;Content结构体用于保存目录名，此外，一方面通过指向下一个目录的指针形成单向链表，另一方面通过指向下一级的文件指针实现连接该目录头文件的作用，以此实现二级目录索引。（2）用户访问实现。为实现用户访问，定义如下结构体user。typedefstructuser{charname[10];charpsw[10];Content*c