操作系统命令接口设计课程设计说明书.docx

精品文档课程设计说明书设计名称： 操作系统课程设计 题 目： 操作系统命令接口设计 学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 日 期： 2016 年 6 月 28 日2欢迎下载。 课程设计任务书 网络工程 专业 年级 班 一、 设计题目操作系统命令接口设计二、 主要内容利用C语言、DOS中断中21H与屏幕显示相关的中断调用完成设计，具体包括：1、 命令解释器2、 列目录命令3、 显示时间命令4、 显示日期命令5、 回显字符串命令6、 创建目录命令7、 删除目录命令8、 更改路径命令9、 显示当前工作目录命令10、删除文件命令11、打印文本命令12、文件重新命名13、显示文本命令14、显示版本命令15、显示目录结构命令16、清除当前显示内容命令上述内容中，所有命令通过命令解释器能够执行，即启动命令解释器以后，输入相应命令，按照输入指令执行相应功能，并在屏幕上显示相应结果。三、 具体要求本设计的目的是通过设计一些简单的操作系统的命令接口，使学生掌握操作系统接口的设计方法。要求学生在熟悉操作系统的命令接口及程序接口的基础上，利用C语言设计简单的命令接口。命令接口基于DOS的命令行接口。四、 进度安排依照教学计划，课程设计时间为：2周。1. 要求讲解、资料查找、系统分析，概要设计 （2天）2. 系统详细设计、功能设计（2天）3. 算法实现、编程调试（5天）4. 功能演示、资料整理、课程设计说明书编写。（1天）五、 完成后应上交的材料课程设计说明书纸质文档六、 总评成绩指导教师 签名日期 年 月 日系 主 任 审核日期 年 月 日44欢迎下载。目录一、程序概述11.1完成的任务11.2解决的问题1二、概念原理12.1基本概念12.2基本原理1三、总体设计2四、详细设计34.1主要调用DOS的功能号34.2主要函数3五、完成情况3六、使用说明3七、设计总结47.1系统特色47.2实践感受4参考资料5附 录（程序源代码）92欢迎下载。一、程序概述1.1完成的任务本设计是要求编写一个简单的命令解释器，利用C语言、DOS中断中21H与屏幕显示相关的中断调用进行设计的，主要完成要求中所提到的功能如：可打开提示符，并获取用户输入的指令、可解析指令、可寻找命令文件、可执行基本的命令。在本设计中，设计了一个dos命令提示行 ，主要完成的功能有：显示系统时间和日期，显示系统版本号，删除文件，创建目录，删除目录，重命名目录或文件名，回显字符串，打印文件，清屏等功能。 1.2解决的问题在设计过程中主要遇到了两个难题，一是如何理解和设计中断，对汇编和c语言的结合，如引入#include,#include；二是如何使用中断函数如int86（），int86x（），int dos（），int 等。里面主要的是结构体SREGS,联合体REGS，以及汇编语言int 21H系统调用中断，以及调用功能号的查询和设置。二、概念原理2.1基本概念中断当CPU（中央处理器）执行一条现行指令的时候，出现必须CPU立即执行处理的情况，CPU暂时停止当前程序的执行转而而执行新情况叫中断，此时如果外设向CPU发出中断请求，那么CPU在满足响应的情况下，将发出中断响应信号，与此同时关闭中断，表示CPU不在受理另外一个设备的中断。此次课程设计涉及有DOS中断和BIOS中断。命令接口处理器命令处理器是一个读入并解释你输入的命令的程序，它是介于使用者和操作系统之核心程序(kernel)间的一个接口。它是一个交互性命令解释器。命令处理器独立于操作系统，这种设计让用户可以灵活选择适合自己的命令处理器 。命令处理器让你在命令行键入命令，经过命令处理器解释后传送给操作系统(内核)执行。命令提示符“命令提示符”也就是Windows 95/98 下的“MS-DOS方式”，虽然随着计算机产业的发展，Windows 操作系统的应用越来越广泛，DOS 面临着被淘汰的命运，但是因为它运行安全、稳定，有的用户还在使用，所以一般Windows 的各种版本都与其兼容，用户可以在Windows系统下运行DOS，中文版Windows XP 中的命令提示符进一步提高了与DOS下操作命令的兼容性，用户可以在命令提示符直接输入中文调用文件。消息循环通过这个循环机制应用程序从消息队列中检索消息，再把它分派给适当的窗口，然后继续从消息队列中检索下一条消息，再分派给适当的窗口，依次进行。系统调用系统调用，顾名思义，说的是操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口。用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的服务，比如用户可以通过文件系统相关的调用请求系统打开文件、关闭文件或读写文件，可以通过时钟相关的系统调用获得系统时间或设置定时器等。从逻辑上来说，系统调用可被看成是一个内核与用户空间程序交互的接口，它好比一个中间人，把用户进程的请求传达给内核，待内核把请求处理完毕后再将处理结果送回给用户空间。2.2基本原理首先进入一个消息循环，不断地接收消息，根据输入的命令进行解析，然后执行命令，遇exit命令退出。基本流程图：三、总体设计程序主要通过文件来存储帐户信息。进入提示符后，在消息循环中运用了一个do while循环，switchcase将dos条用编写的函数组合起来供用户选择使用。连续的获取用户输入，直到用户输入0退出循环，结束程序。在处理文件或文件夹过程中，没有使用系统当前文件夹变量，只是在程序中单独设定了一个变量作为系统当前目录，每次获得的目录路径，如果是相对路径，则自动在前面加上当前目录路径。整个程序的设计流程，围绕着消息循环这一主线，根据消息判断调用不同的功能函数来完成相应的功能，主要使用了一些函数和汇编调用DOS接口和21号中断。四、详细设计4.1、主要调用DOS的功能号2AH 读取日期2CH 读取时间30H 读取MS-DOS版本号39H创建目录41H 删除文件3AH表示删除目录56H重命名文件3DH 打开文件47H读取当前目录3FH 读文件或目录4.2、主要函数void time() 通过定义该函数实现调用dos的2C号功能读取系统时间的功能void day() 通过定义该函数实现调用dos的2A功能读取系统日期的功能void dos() 通过定义该函数调用dos的30H功能读取系统的版本号功能void DeleteFile(char filename80)定义该函数用于删除文件或目录如果删除成功显示“success”,删除失败表示找不到该文件void Createfile(char filename80) 定义该函数调用dos的39H号功能用于创建一个目录void file(char filename180,char filename280) 定于该函数调用dos系统的56号功能用于重命名目录名和文件名的void showlist() 定于该函数调用dos系统的47号功能读取当前的工作目录void rewords()定于该函数用于调用dos的9号功能实现回显字符串功能void ReadFromFile(char filename80)定于该函数用于调用dos的3F功能用于读取文件或目录的内容。clrscr();引用该函数实现清除屏幕内容的功能。5、 完成情况本程序完成了要求中的13项列目录，包括获取系统时间，获取系统日期，创建目录，删除目录，创建文件并写内容到文件中，打印文本，删除文件，更改目录或文件名，显示版本，清屏操作，获得当前的工作目录等13个要求6、 使用说明运行程序首先回出现下图的界面，显示的是各项操作的命令，根据相关命令可以执行相关的操作 功能1：显示系统时间功能2：系统日期： 功能3：显示版本功能4：删除文件：功能5：创建目录功能6：删除目录删除new文件夹：功能7：重命名目录或文件修改目录（重命名目录）：将上面目录123修改为101修改文件（重命名文件）：将文件名1.txt改为new1.txt功能8：显示当前工作目录功能9：回显字符串功能10：打印文件内容（读文件）已知new1.txt文件里面的内容如下，通过该系统读出文件的内容功能11：清除屏幕所有内容清屏后：直至输入指令为0（代表exit）时退出系统。七、设计总结7.1系统特色本系统基本实现命令访问接口的设计，能正常解释命令并执行，在命令的解释和执行直接采用DOS系统的中断调用以及功能类型号码的选择和设置，能够符合操作系统命令接口设计的要求。7.2实践感受课程设计是理论知识和实际操作的一种结合，对所学的知识进行强化。从确立课题到遇到问题查找资料，直到做出基本的结果，在这个过程中学到了之前所没有接触的知识点。例如在编程过程中要多使用库函数中自带的内容，不必另外再去编写已有的功能，这样不仅能节省时间，也能提高程序的可靠性。要多了解库函数，可以阅读相应的帮助文件来获得有用的信息。遇到问题多与老师同学讨论，可以帮助自己跳出定向思维。参考资料c程序设计（第三版）谭浩强 著 清华大学出版社80x86汇编语言程序设计沈美明，温冬婵著 清华大学出版社c与c+标准类库及函数.chmWindows API for 2000/XP实例精解 王强 周明 李定国 等编著 电子工业出版社数据结构（c语言版）严蔚敏，吴伟民等编著 清华大学出版社 附 录源代码（Torbo C 3.0环境下）#include #include #include #include #include #define INTER 0x21 void menu() printf(-n);printf(0.exitn);printf(1.Display system timen);printf(2.Display system dayn);printf(3.Display Mos-dos versionn);printf(4.Deletefilen);printf(5.Createcontentn);printf(6.Deletecontentsn);printf(7.Filenamen);printf(8.Display currrent listn);printf(9.Echo stringn); printf(10.ReadingFilen); printf(11.Clear screenn);printf(-n); void time() union REGS inregs,outregs;/定义中断信息结构体 struct SREGS segregs; inregs.h.ah=0x2C; /读取时间int86x(INTER,&inregs,&outregs,&segregs);printf(Now the time is:%d:%d:%dn,outregs.h.ch,outregs.h.cl,outregs.h.dh); getchar(); void day() union REGS inregs,outregs;/定义中断信息结构体 struct SREGS segregs; inregs.h.ah=0x2a; /读取日期int86x(INTER,&inregs,&outregs,&segregs); printf(Now the day is:%d,%d,%dn,outregs.x.cx,outregs.h.dh,outregs.h.dl);getchar(); void dos() union REGS inregs,outregs;/定义中断信息结构体 struct SREGS segregs; inregs.h.ah=0x30;/DOS 30号功能 读取MS-DOS版本号int86x(INTER,&inregs,&outregs,&segregs);printf(The DOS version of this machine is:%d,%d,%d,%d:%dn,outregs.h.al,outregs.h.ah,outregs.h.bh,outregs.h.ah,outregs.x.cx); getchar(); void DeleteFile(char filename80) int result;union REGS inregs,outregs; struct SREGS segregs; inregs.h.ah=0x41;/DOS 中断号 41 是删除文件 inregs.x.dx=FP_OFF(filename); segregs.ds=FP_SEG(filename); int86x(INTER,&inregs,&outregs,&segregs); if(result=2|result=5)printf(nCant delete the file:%s The file may not be exist!n,filename);elseprintf(nThe file:%s has been delete successfully! n,filename);void Createfile(char filename80) union REGS inregs,outregs; struct SREGS segregs; inregs.h.ah=0x39; inregs.x.dx=FP_OFF(filename); segregs.ds=FP_SEG(filename); int86x(INTER,&inregs,&outregs,&segregs); if(02=outregs.x.ax)/02 表示文件未找到 printf(nFILE %s is not exist!n,filename); printf(success!n); void Deletefile(char filename80) int result;union REGS inregs,outregs; struct SREGS segregs;inregs.h.ah=0x3A; /3A 表示删除目录inregs.x.dx=FP_OFF(filename); segregs.ds=FP_SEG(filename); int86x(INTER,&inregs,&outregs,&segregs);result=outregs.x.ax;if(result=2|result=5)printf(nCant delete the file:%s The file may not be exist!n,filename);elseprintf(nThe file:%s has been delete successfully! n,filename);void file(char filename180,char filename280) union REGS inregs,outregs; struct SREGS segregs; inregs.h.ah=0x56;/DOS 中断号 56 是重命名文件 inregs.x.dx=FP_OFF(filename1); segregs.ds=FP_SEG(filename1); inregs.x.di=FP_OFF(filename2); segregs.es=FP_SEG(filename2); int86x(INTER,&inregs,&outregs,&segregs);if(outregs.x.ax=02) printf(nFILE %s is not exist!n,filename1); printf(success!n); void showlist() char list80; union REGS reg; struct SREGS segreg;reg.h.ah = 0x47;/47H 读取当前目录reg.h.dl = 0;reg.x.si = FP_OFF(list); segreg.ds = FP_SEG(list);intdosx(®, ®, &segreg); printf(The current working directory is:%sn, list); void rewords() union REGS reg,reg1;struct SREGS sreg; char word200; for(int i=0;i200;i+) wordi=$; scanf(%s,&word);reg1.x.dx = FP_OFF(word); sreg.ds = FP_SEG(word); reg1.h.ah=0x09; int86x(INTER,®1,®1,&sreg); printf(n); void ReadFromFile(char filename80)union REGS inregs,outregs;struct SREGS segregs;int result;char ReadContents9*1024;inregs.h.ah=0x3D;/3D 打开文件inregs.x.dx=FP_OFF(filename);segregs.ds=FP_SEG(filename);inregs.h.al=2;int86x(0x21,&inregs,&outregs,&segregs);result=outregs.x.ax;if(2=result)printf(n Cant read contents from file:%s! The file may not be exist.n,filename);elseinregs.x.bx=result;inregs.h.ah=0x3F;/读文件或者目录inregs.x.dx=FP_OFF(ReadContents);segregs.ds=FP_SEG(ReadContents);inregs.x.cx=1024;int86x(0x21,&inregs,&outregs,&segregs);printf(n Real Number of read characters in file:%s:%dn,filename,outregs);printf(nThe contents of file:%s!n,filename);for(int i=0;ioutregs.x.ax;i+)printf(%c,ReadContentsi);printf(n);int main() char DeleteFileName80; char ReadingFileName80;char fi