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操作系统课程设计学院：信息科学与工程学院专业：计算机科学班级：计1122班学号：20111221000学生姓名：黄小秉指导教师：蔡老师2014年3月7日一、实验内容1.题目要求题目名称：模拟文件系统[问题描述]在任一OS下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的小型文件系统。[基本要求]该小型文件系统没有子目录机制，文件连续分配，不考虑分区。做一个简单的操作界面，提供四条简单的命令：简单的ls、cat、cp、rd.进一步增强：文件系统功能：文件系统不连续分配，可以有子目录机制，（如两级子目录机制）。2.指令设计：1.系统初始化指令format：将文件表中所有项删除，将物理存储块格式化2.查看系统信息ls：打印系统信息，包括系统名称，版本，设计时间，总容量和剩余容量。3.查看当前目录信息lm：打印目录下所有文件夹和文件的信息。4.查看目录下文件信息cat：打印用户指定文件和文件夹信息，需用户输入文件名5.创建目录cm：在当前目录下创建一个子目录，需要用户输入目录名6.创建文件cf：在当前目录下创建一个文件，需要用户输入文件名和文件大小7.删除目录或者文件rd：删除当前目录下用户指定的文件或者目录，需要用户输入文件名8.进入指定目录cd：进入当前目录下的一个子目录，需要用户输入子目录名9.将指定文件或目录拷贝到另一目录下cp：实现将指定的文件或者目录拷贝的功能，需要用户输入源文件的文件夹名，文件名和目标位置的文件名10.退出系统quit：退出当前系统11.清屏cls：用户认为当前屏幕内容过多可以使用该指令二、数据结构设计1.文件表文件项数据结构structFile//文件表文件项数据结构{charfile_name[50];//文件名intfile_length;//文件大小chardir_name[50];//文件所属文件名FileTypefile_type;//文件类型intfile_addr;//文件储存首地址intflag;//标志位，文件是否存在}root[16384];//定义文件表2.物理地址块数据结构structBlock//物理地址块数据结构{intisUsed;//正在使用为1，没被使用为0intflag;//标志位，-1表示文件地址连续，0~16384表示下一块地址}block[128][128];//使用位示图储存文件三、算法设计（总体设计及模块设计）1.总体设计仿照DOS界面，通过用户输入指令来执行相应的操作。2.模块设计①菜单及输入输出模块：采用while循环方式，直到用户输入quit指令终止操作退出系统，每次循环获取用户输入的指令（当然不同的指令有不同的格式，调用不同的函数），执行完成后进入下一次循环。②指令设计：format：系统初始化，与windows格式化命令相似，将所有物理块清空，初始化。ls：输出当前系统的信息，总容量，剩余容量和版权信息。lm：打印当前目录下所有文件和文件夹信息cat：查看指定文件或者文件夹的大小和信息，指令格式：cat+文件名cm：在当前目录下创建一个文件夹，指令格式：cm+文件夹名cf：在当前目录下创建一个文件，指定文件名和文件大小，指令格式：cf+文件名+文件大小rd：删除当前目录下的一个文件或者文件夹，指令格式：rd+文件夹名cd：进入当前的一个文件夹，指令格式：cd+文件夹名cp：copy指令，将指定文件路径下的文件拷贝到另一个文件目录下，指令格式：cp+源文件的路径名+源文件名+目标路径名help：帮助，显示帮助菜单quit：退出系统命令cls：清屏③创建文件算法设计：读取用户输入的文件名遍历文件表寻找当前路径下是否有重名文件，若有则创建文件失败；若无则可以创建在文件夹列表中加入一条记录，即用户输入的文件信息，创建成功。④删除文件算法设计：读取用户输入的文件名遍历文件表，查找文件是否存在，若不存在，则删除操作失败，文件存在则查看是否是一个文件目录，若是文件目录则查找文件目录下是否存在其他文件或文件夹，一并从文件列表中删除。若是普通文件，则直接删除。⑤文件拷贝操作：首先检验用户输入的源地址和目标地址是否正确，再查看文件是否存在，若校验错误，则输入错误信息，拷贝操作结束。若都校验成功，则在文件列表中添加文件信息，若是文件夹，也将目录下所有文件拷贝一份到目标地址。四、测试数据及程序运行情况1.菜单页面：2.测试数据：系统总容量：16384KB，初始化后根目录文件占用4KB，剩余16380KB，此时查看系统信息：在根目录“admin”下创建如下文件及文件夹file_Badminfile_Afile_CDoc_A200KBDoc_B321KB查看系统容量：剩余容量：16384–200–321–4*4=15847正确查看根目录下文件夹file_B的信息：输入指令：catfile_B在admin下创建文件夹一个文件夹file：输入指令cmfile再次查看目录信息：文件夹已经在列表中了在文件夹中创建一个600KB的文件doc输入指令：“cfdoc600”删除文件夹file：输入指令“rdfile”删除文件doc，输入指令：“rddoc”查看删除前容量经行删除操作：删除后查看容量：查看文件目录进入指定目录：输入指令“cdfile_B”返回上一层：输入指令“cd..”将文件夹file_B底下的doc_A拷贝到file_C下，输入指令：“cpadmin/file_BDoc_Aadmin/file_C”清屏操作：输入指令“cls”显示帮助菜单：输入指令“help”在目录file_B下创建目录file，在file下创建文件f，大小300KB将file_B下的file拷贝到file_C目录下：输入指令：“cpadmin/file_Bfileadmin/file_C”就得到文件目录file连同文件f一块复制到file_C的目录下五、实验过程中出现的问题及解决方法出现的问题：1.返回上一次目录，在文件系统中需要修改当前路径的名称：“admin/…”,无法实现，最终解决办法：用一个字符串数组储存下当前文件目录名，在返回上一层菜单时，调用文件cutString（），在cutString（）中将当前文件路径名减掉当前文件目录名。2.拷贝文件操作时，将文件列表中新添加的文件的所在目录属性修改为当前目录下，解决办法：用cutStringHead（）函数将复制的文件所在文件夹路径切掉当前的路径形成相对路径，再通过字符串链接将相对路径和目标路径链接形成新的文件路径名。