基于Linux的模拟文件系统的设计与实现32696.doc

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
1.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(CD），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。
系统流程图如下:
开始
用户登录
判断是否存在
YES

NO

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
NO

YES

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，intlen)（读文件)；intread（intfd，char*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;
structcontent＊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