模拟文件系统试验报告

1、操作系统大型试验实验报告姓名：XX班级：软件工程 110x学号：201126630xxx一、名称操作系统大型试验。二、目的用C+编写出一个简单的模拟文件系统，实现目录的添加、删除、重命名，文件的添加、删除、重命名、文件和目录、文件的拷贝。三、要求开发工具:word , vc win32api1. 设计和实现一个简单的文件系统，要求包括目录、普通文件和文件的存储2. 文件系统的目录结构采用类似Linux的树状结构；3. 要求模拟的操作包括：a）目录的添加、删除、重命名；b）目录的显示（列表）c）文件的添加、删除、重命名d）文件和目录的拷贝4. 用户进入时显示可用命令列表；用户输入help时显示所

2、有命令的帮助文档；输入某个命令+?时显示该条命令的使用说明5. 用户输入exit时退出该系统6. 实验实现基于 windows平台；7. 实验开发语言可以选用 C/C+等四、设计1. 主要思路说明本模拟系统通过一个大小固定的数组要代表物理盘块，假设共有1024块，新增目录占一块，新增文件占一块，文件中可输入内容，内容假设定义为5个字符占一块，超出则应新 申请空间。模拟物理盘块的数组中，数组内容为-99代表改物理盘块内容为空，可使用，其他数字均代表该物理盘块被占用，其中-3代表是占用文件的末结点，其他整数代表是文件内容的下一个寻址下标，另有一个string类型的数组来存储内容，模拟文件写入了对应

3、下标 的物理盘块中。设置了一个全局指针指向根结点，一个全局指针指向当前操作目录。搜索空白物理盘块时采用顺序搜索物理盘块数组。存储形式主要采用类似二叉树结构，如目录为根，目录下的第一个文件或目录存在根的子节点，目录下的其他文件或目录存在第一个文件或目录的兄弟节点，以此类推。本程序仅seperate（）函数使用现成代码，此函数功能为将输入命令串分离，仅仅起到美 观作用，其余所有代码均为原创！2. 申优功能：1）能实现动态增长，即当输入文件的内容大小大于分配的模拟物理盘块时系统能够自 动寻找空物理盘块并分配，将超出的内容保存在新的物理盘块中，若超出模拟磁盘大小， 则超出部分不保存且返回提示。2）能实

4、现级联删除，即当删除目录（文件夹）时，目录下的所有内容也应当删除并正 确释放物理盘块空间。3）能实现目录的复制，即复制目录时（文件夹）时，该目录下的所有文件和目录也应 准确复制至目标目录中，并正确分配物理盘块空间。3.主要函数和类的定义1)主要函数定义#define show_bnum 20 #define block_size 1024 int blockblock_size;string contentblock_size; int Msize=5;/显示物理盘块的块数/物理盘块块数/假设有block_size块物理盘块/存放文件内容此处为模拟磁盘大小为输入5个字符fnode *root=

5、new fnode("WP:",0,0);fnode *current_path=new fnode();fnode *seek_flag=new fnode();fnode *cp_flag=new fnode();void initialize();int seekTarget(string name);int seek_log(string name);void delete_node(string name);int freeblock(fnode *);int seekfreeblock();void show_current_path();void add_fi

6、le(string name,int t);void show_curpath_all();void rename_file(string Oname,string Nname);void seperate();void cd();void add_File();void add_Log();void delete_file();void show_memory();void re_name();void help();void show_content();void write_file();void Clear_();void Exit();void cp();void cp_log(fn

7、ode *target,fnode *source);void cp_file(fnode *target,fnode *source);void cp_node(fnode *target,fnode *source);int find_target_log();int calculate_logsizeMain(fnode *);设置根目录/当前路径/作为查找标志/作为复制的位置标志/初始化/搜索文件或目录/搜索目录/删除节点/释放物理盘块/搜索可用物理盘块/显示当前路径/增加目录、文件/显示当前目录下的所有文件/重命名/分离命令/进入目录/增加文件功能入口/增加目录功能入口/删除文件或目

8、录功能入口/显示物理盘块占用情况重命名功能入口/查看帮助/查看文件内容/写文件/清屏/退出/复制功能入口复制目录/复制文件/复制节点/找到复制的目标目录/计算目录大小int calculate_logsize(fnode *);2)文件节点类的定义：class fnode public:string filename;/文件名int type;文件类型，1为普通文件，0为目录文件fnode *parent;/父节点fnode *child;/子节点fnode *brother;/兄弟节点int block_num;/表示占用的物理盘块块号int isBro;表示是否是在问级目录下，0表示/、是

9、，1表示是int isCld;是否为目录下第一个节点，1表刀、是，0表刀、不是fnode() /初始化type=-1;parent=NULL;child=NULL;brother=NULL;block_num=-1;isBro=0;isCld=0;fnode(string n,int t,int b)/ 根节点初始化type=t;filename=n;parent=NULL;child=NULL;brother=NULL;block_num=b;blockblock_num=-3;isBro=0;isCld=0;fnode(fnode *p,string name,int t,int b)/

10、文件节点初始化parent=p;filename=name;type=t;child=NULL;brother=NULL;block_num=b;blockblock_num=-3;isBro=0;isCld=0;void copy(fnode *cp)/ 拷贝函数filename=cp->filename;type=cp->type;4.命令：parent=cp->parent;child=cp->child;brother=cp->brother;block_num=cp->block_num;命令解释echoecho命令可以在当前目录下创建一个文件，具

11、体格式：echo+namemdmd命令可以在当前目录下创建一个目录文件，具体格式：md+namedeldel命令可以在当前目录下删除一个已存在的文件或目录（支持级联 删除），具体格式:del+namecdcd命令可以进入下一级目录或返回上级目录、根目录，具体格式： cd+name 或 cd+.或 cd+.cpcp命令可以复制当前目录下一个指正的文件或目录至指的目录，具体格式：cp+name+roaddirdir命令可以显示当前目录下的所有文件和目录，具体格式：delrenren命令可以重命名一个存在于当前目录下的文件或目录，ren+name +new name具体格式：typtyp命令可以查看

12、当前目录下一个文件的内容，具体格式：typ+namewrtwrt命令可以在当前目录下写内容至一个已存在的文件，具体格式：wrt+name +contentmemmem命令可以查看模拟物理盘块的使用情况，具体格式：memclscls命令为清屏命令，具体格式：clsexitexit命令为退出命令，具体格式：exit五、关键技术流程图及说明提示：若图中文字无法看清，可用Micorsoft Visio打开压缩包下"部分程序流程图"文件夹的绘图文件查看。1.增加文件或目录（此功能比较简单，流程图写的较详细就不做说明）：臼上龈房珈$氏艾骨名麻丈仆垫壁:2. 删除目录（实现级联删除）：说

13、明：删除目录时删除文件和删除目录本身放在同一个函数中，删除目录下的所有文件放在freeblock函数里，这样比较好处理。下面给只给出递归函数的流程图。, 由海袖怜椅耽m；ir<>®慑哗制4<<:调用frwVlock传人兄!：4!占用物理盘剽鼠值1土点为所柜寸录否一行点的芥转点相向罕3. 将内容写入文件（实现动态增长）：说明：图中Msize为模拟规定的文件块字符串大小，比如Msize=5,那么一个物理盘块只能存5个字符，超出则要申请新的空间。主要采用双重循环方法写入，外层循环为需要的块数，内层循环为Msize，用string累加字符串内容，内层循环退出后新申请一

14、个空间并将对应下标赋给上一个物理盘块数组，再将对应内容存入content （为string类型的数组，模拟存储内容）数组中，直至退出外层循环。4. 复制目录：说明：这里和删除目录一样，写了两个复制函数，这样写同样因为递归调用是比较方便， 第一个函数传入参数为目标目录指针和被复制的目录的指针，第一个函数里新建了一个阶段复制被复制的目录的内容， 然后将新建节点的子节点和被复制目录的子结点传入下一个递归 调用函数（因为目录的内容存于目录的子节点，与兄弟节点无关），第二个函数就是递归调用函数cp_node ,下面就只给出 cp_node的流程图（复制之前同样进行了路径的判误操作， 内存大小的判断操作，

15、是否重名的判断操作， 被复制目录是否存在判断操作，这些操作在递归函数之前完成，所以下面的递归函数不体现这些操作）。六、运行结果1.主界面展示:图：主界面展示2.help命令展示:图：help命令展示3.echo命令展示:图：echo命令展示4.del命令展示:图：del命令展示-普通删除说明：创建了目录logl,在logl中创建一系列文件和目录，磁盘使用情况显示已分配,实用del删除命令后查看磁盘分配证明级联删除是可靠的。上用育.1块劫迫母也:的买验肩孤T时愫可用，-3代表袒占,用日为林件凯 其它敬字”代表可用.T代表被占用且为彳件其其它数字目录名，lol文件类型UP : ymcrw以下为前m

16、i物咨盘 代表下一块的写壬下：UP Odel lo3lWF；dLLr该m录为三目录，目录下元内容|UP：nen以E为前金砰曲理食地的实验胃 十表丁一块的全上下繇UP： 10gl>TTMl 1。航UP: loil>ecF0 filetUP i 'klnyi Xirt f i lei abcdEur：sio3i>cd i<32UF： xlogl>lag2 >echa F lle2WP：loglxlag2>urt file2 9675UP: lagl log2 losrlUP i lo jlvlag2 cd .s;不是内部或外部岱令，也不是可运行的程

17、序或mt在丈件UP：lojlxlag2>cd .SlituldLe File2014.91.J嗷y所有吴以保曹所有权林图：del命令展示-级联删除5. md命令展示:图：md命令展示6. cd命令展小：说明：图中展示了 cd+name、cd+.、cd+.三种cd命令的使用和判别情况。图：cd命令展示7. dir命令展示:SiMulatD Filn Systnn (RwA版板所有«F吴影。保备麻有杈利.该目亲为空目呆.目呆下无内容¥UP： Wl AUPOocho hUP： Mirpt:蚤踪1溥毓甑融矗m HP".图：dir命令展示8.typ命令展示:图：typ

18、命令展示9.ren命令展示:图：ren命令展示10.wrt命令展示:图：wrt命令展示说明：此处为了实验方便，将磁盘大小限定为5,每块磁盘输入的字符数限 2,输入的内容112233445566778899需要9块磁盘块，而磁盘块为 5,根目录占用一块，只能输入 4 块大小的内容，即 11223344,所有文件file只写入了 11223344 。图：wrt动态增长展示11.mem命令展示：图：mem命令展示图：cls命令展示-112.cls命令展示:图：cls命令展示-213.cp命令展示：说明：图中根目录( WP：)下创建了目录 a (md a)、目录b (md b),在a目录下创建 了 b

19、目录(md b)，在b目录中创建了文件 a(echo a)、目录c(md c)，文件a中输入1111122222(wrt a 111112222)内容代表占了两块物理盘块 (程序中Msize模拟大小，设为5个字符了)，再进入 目录c(cd c), c中先创建目录f(md f)再创建文件g (与之前创建顺序不同说明程序在不同情 况下能正常运行)，在g中输入5个3, 5个2, 5个1(wrt g 333332222211111)代表占用3块 物理盘块空间，再返回目录a(cd . cd .),将目录a下的目录b复制给目录 WP下的目录c(cp bWP:c),再将目录a中的目录b删除(del b证明的

20、确是复制而非简单指针指向)，进入 WP 下的目录c查看刚复制的内容(dir)。物理盘块使用情况中第一个 -3为根目录占用，第二个-3 是目录a,第三个-3是目录c,接下来的8个-99是目录a中原目录b占用的空间(此处证明删除是可靠的)，图中显示目录c中确实成功复制了目录b及目录下的所有内容(使用dir命令查看)。c File extern 戒潭 2011.01,091 孑WF呈点幻保冒麻有杈刊.占用第：“块的珪盘块:呼名，»文占用莒块为勒 伉是物理盘块P： r >rti1录名，b文竹类型'目录 Ft cXji! b'F- cxb>diFt希基，-c 文&q

21、uot;.一.-卯 a件的内容为；1111122222:cMi>cd c:cbc >dir"f W： IS'P = c=7b、c'ibyp 牙二粒的内容禺：3333322Z22111LL'P * jc-XbXc >nenit tSbc )P：Pia 'E：R le_Sy$teimFile_Sy5tem,DebugF ile.Systenn.exe*TOnd a POrnd n >cd a WMil b h ab>9cho a aMb>»jrt a 11111222ZZ 3h>E c c»SB

22、>c d <c Xrfbc>nd f a >echo y aSb>«rt 厚 J93032322211111 xaxhe>cd . aSb>cd . a>D|j h wr：>je wx引b 3>c4 > T：>cd L秘芭黔驾髀案的痒情兄-叫代表可用，7代哀被占用且拘末文件块,3 -3 -J -99 -VV -5IV -fV -99 -T9 -99 -9V -J 13 -3 -3 -3 17 1M -J TV图：cp命令展示-E ：侦 !efile. 5>irrm De bu g?jlg_廿etlwjiot

23、ePlLcSjfnten_14,01 .的牍找所有<up> H 评置南有权利LWP；PrflSt any key to cantinua图：exit命令展示15.综合展示：说明：echo a在根目录（WP:）下创建了文件 a, md b在根目录（WP:）下创建了目录 b,dir显示根目录下的所有文件和目录，wrt a aaaaabbbbbccccc在文件a中输入了一串内容，typ a显示文件a中的内容，cd b进入目录b, md a在目录b下创建了目录 a, cd a进入目录 a, cd .返回目录 b, cd .返回根目录 WP:, ren b newname 将目录 b 重命名为 newname , mem