操作系统课程设计报告

武汉工程大学

计算机科学与工程学院综合设计报告操作系统综合设计:拟文件系统的实现设计名称:操作系统综合设计:拟文件系统的实现设计题目:学生学号:专业班级：计工02学生姓名：学生成绩：指导教师（职称）：蔡琼（副教授）课题工作时间：12年2月13日至12年2月24日说明:1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计完成情况、报告的质量及答辩情况，给出客观、全面的评价。4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节，凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。6、平时表现成绩低于6分的学生，其综合设计成绩按不及格处理。7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。

成绩评定表学生姓名：学号：班级：09计算机2班类别合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注平时表现1010按时参加综合设计，无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。完成情况3020按设计任务书的要求完成了全部任务，能完整演示其设计内容，符合要求。10能对其设计内容进行详细、完整的介绍，并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。报告质量3510报告文字通顺，内容翔实，论述充分、完整，立论正确，结构严谨合理；报告字数符合相关要求，工整规范，整齐划一。5课题背景介绍清楚，综述分析充分。5设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力。5符号统一；图表完备、符合规范要求。5能对整个设计过程进行全面的总结，得出有价值的结论或结果。5参考文献数量在3篇以上，格式符合要求，在正文中正确引用。答辩情况2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。总评成绩：分补充说明：指导教师：蔡琼（签字）日期：2012年2月24日

答辩记录表学生姓名：学号：—班级：09计算机2班答辩地点：L403号机房答辩内容记录：答辩成绩合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。答辩小组成员（签字）：2012年2月24日

指导教师评语一、综合设计目的、条件、任务和内容要求：《操作系统》在计算机科学中是一门核心专业基础课，涉及较多硬件和软件知识。在计算机软、硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象、涉及的知识面广。《操作系统综合设计》是计算机科学与技术专业学生的一门实践课程，是学习完操作系统课程后的课程设计，本课程的教学目的是，通过学习，使学生了解计算机操作系统的发展特点；理解操作系统的基本概念、组成和各部分的功能；掌握计算机操作系统设计的基本原理和方法；理解常见操作系统的结构原理并能熟练使用。《虚拟文件系统的实现》课题，要求学生了解文件类型及文件系统模型，理解文件的逻辑结构类型及特点，理解文件外存的分配方式，掌握文件的目录管理及存储空间管理，理解文件的安全性和数据一致性。培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和形式化思维方法，增强分析问题和解决问题的能力。设计任务和内容要求：在Windows或者Linux下设计一个二级（或者树型）结构文件系统，要求至少实现以下功能：login用户登录、dir列出文件目录、create创建文件、del删除文件、open打开文件、close关闭文件、read读文件、write写文件、cd进入子目录、rd删除子目录、md创建子目录等。设计提示：实现虚拟文件系统的一般思路是调用系统的文件创建（如c中的fopen函数的w方式即可）一个新文件，将此文件作为虚拟磁盘，在完成本设计要求的内容时，要求所生成的文件目录以及文件等内容都是存储在此磁盘中。指导教师签字：蔡琼2012年1月8日二、进度安排:第1周(2.13-2.14):学生熟悉课题的任务和要求，查阅相关文献和资料，并做好编码准备第1周(2.15-2.17):程序编码、调试第2周(2.20-2.22):程序编码、调试和测试，书写报告第2周(2.23-2.24)：答辩、检查、验收、递交设计报告三、应收集资料及主要参考文献：应收集的资料：面向对象程序设计思想和方法高级程序设计语言参考手册操作系统、软件工程方面参考书籍主要参考文献：李小林，张俊.程序设计基础[Z].北京：中国铁道出版社，2008.汤小丹等.计算机操作系统[Z].西安：西安电子科技大学出版社，2007.严蔚敏，吴伟民.数据结构[Z].北京：清华大学出版社，2007.四、综合设计摘要：操作系统在计算机科学中是一门核心专业基础课，涉及较多硬件和软件知识。在计算机软、硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象、涉及的知识面广。操作系统综合设计是计算机科学与技术专业学生的一门实践课程，是学习完操作系统课程后的课程设计，本课程的教学目的是，通过学习，使学生了解计算机操作系统的发展特点；理解操作系统的基本概念、组成和各部分的功能；掌握计算机操作系统设计的基本原理和方法；理解常见操作系统的结构原理并能熟练使用。本此课程设计的课题是设计一二级结构文件系统，要求学生了解文件类型及文件系统模型，理解文件的逻辑结构类型及特点，理解文件外存的分配方式，掌握文件的目录管理及存储空间管理，理解文件的安全性和数据一致性。培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和形式化思维方法，增强分析问题和解决问题的能力。关键词：操作系统；虚拟文件；二级结构五、综合设计Abstract：Theoperatingsystemincomputerscienceisacorefundamentalcourse,involvesmorehardwareandsoftwareknowledge.Incomputersoftwareandhardwareofthecoursesetting,itplaystheroleofthelink.Itscharacteristicismore,moreabstractconcept,involvingawiderrangeofknowledge.Theoperatingsystemisintegrateddesignofcomputerscienceandtechnologymajorstudentsapracticalcourses,isafterstudyingtheoperatingsystemofthecoursedesigncurriculum,theteachingpurposeofthiscourseis,throughthestudy,makestudentsunderstandthedevelopmentofthecomputeroperatingsystemcharacteristics;Understandingthebasicconceptoftheoperatingsystem,compositionandthefunctionsofthepartsofthe;Goodcomputeroperatingsystemthebasicprincipleofdesignandthemethod;Understandcommonoperatingsystemstructuretheoryandbefamiliarwith.Thecoursedesignofthesubjectistodesignthestructureof12filesystem,studentsarerequiredtounderstandfiletypeandfilesystemmodel,understandthelogicstructuretypeandfilecharacteristics,understanddocumentsallocationofCRT,masterfiledirectorymanagementandstoragespacemanagement,understandthesecurityofdocumentsanddataconsistency.Thecultivationofthestudents'abilitytothinkabstractly,logicalreasoningabilityandformalthinkingmethod,strengthentheabilitytoanalyzeandsolveproblems.Keywords:operatingsystem;Virtualfile;Thesecondarystructure目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要2\o"CurrentDocument"Abstract2\o"CurrentDocument"第一章课题背景3\o"CurrentDocument"1.1课题简介31.1.1课题背景31.1.2课题目的31.1.3要求及内容3\o"CurrentDocument"1.2原理与内容31.2.1理论依据31.2.2课题内容3\o"CurrentDocument"第二章设计简介及设计方案论述4\o"CurrentDocument"设计简介4\o"CurrentDocument"设计方案论述4\o"CurrentDocument"2.3概要设计42.3.1数据结构42.3.2主要操作函数5\o"CurrentDocument"第三章详细设计6\o"CurrentDocument"3.1系统分析6\o"CurrentDocument"3.2文件基本操作6\o"CurrentDocument"3.3算法流程图7\o"CurrentDocument"第四章设计结果及分析8\o"CurrentDocument"4.1文件系统功能8\o"CurrentDocument"4.2系统测试8\o"CurrentDocument"4.3运行结果分析10总结11\o"CurrentDocument"致谢12\o"CurrentDocument"参考文献13附录主要程序代码14摘要操作系统在计算机科学中是一门核心专业基础课，涉及较多硬件和软件知识。在计算机软、硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象、涉及的知识面广。操作系统综合设计是计算机科学与技术专业学生的一门实践课程，是学习完操作系统课程后的课程设计，本课程的教学目的是，通过学习，使学生了解计算机操作系统的发展特点；理解操作系统的基本概念、组成和各部分的功能；掌握计算机操作系统设计的基本原理和方法；理解常见操作系统的结构原理并能熟练使用。本此课程设计的课题是设计一二级结构文件系统，要求学生了解文件类型及文件系统模型，理解文件的逻辑结构类型及特点，理解文件外存的分配方式，掌握文件的目录管理及存储空间管理，理解文件的安全性和数据一致性。培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和形式化思维方法，增强分析问题和解决问题的能力。关键词：操作系统；虚拟文件；二级结构AbstractTheoperatingsystemincomputerscienceisacorefundamentalcourse,involvesmorehardwareandsoftwareknowledge.Incomputersoftwareandhardwareofthecoursesetting,itplaystheroleofthelink.Itscharacteristicismore,moreabstractconcept,involvingawiderrangeofknowledge.Theoperatingsystemisintegrateddesignofcomputerscienceandtechnologymajorstudentsapracticalcourses,isafterstudyingtheoperatingsystemofthecoursedesigncurriculum,theteachingpurposeofthiscourseis,throughthestudy,makestudentsunderstandthedevelopmentofthecomputeroperatingsystemcharacteristics;Understandingthebasicconceptoftheoperatingsystem,compositionandthefunctionsofthepartsofthe;Goodcomputeroperatingsystemthebasicprincipleofdesignandthemethod;Understandcommonoperatingsystemstructuretheoryandbefamiliarwith.Thecoursedesignofthesubjectistodesignthestructureof12filesystem,studentsarerequiredtounderstandfiletypeandfilesystemmodel,understandthelogicstructuretypeandfilecharacteristics,understanddocumentsallocationofCRT,masterfiledirectorymanagementandstoragespacemanagement,understandthesecurityofdocumentsanddataconsistency.Thecultivationofthestudents'abilitytothinkabstractly,logicalreasoningabilityandformalthinkingmethod,strengthentheabilitytoanalyzeandsolveproblems.Keywords:operatingsystem;Virtualfile;Thesecondarystructure第一章课题背景1.1课题简介1.1.1课题背景操作系统在计算机科学中是一门核心专业基础课，涉及较多硬件和软件知识。在计算机软、硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象、涉及的知识面广。1.1.2课题目的通过学习，使学生了解计算机操作系统的发展特点；理解操作系统的基本概念、组成和各部分的功能；掌握计算机操作系统设计的基本原理和方法；理解常见操作系统的结构原理并能熟练使用。1.1.3要求及意义了解文件类型及文件系统模型，理解文件的逻辑结构类型及特点，理解文件外存的分配方式，掌握文件的目录管理及存储空间管理，理解文件的安全性和数据一致性。培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和形式化思维方法，增强分析问题和解决问题的能力。1.2原理与内容1.2.1理论依据文件系统是Linux操作系统的重要组成部分，Linux文件具有强大的功能。文件系统中的文件是数据的集合，文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构，所有Linux用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。1.2.2课题内容在Windows或者Linux下设计一个二级（或者树型）结构文件系统，要求至少实现以下功能：login用户登录、dir列出文件目录、create创建文件、del删除文件、open打开文件、close关闭文件、read读文件、write写文件、cd进入子目录、rd删除子目录、md创建子目录等。第二章设计简介及设计方案论述2.1设计简介本系统是模拟实现多用户多目录的文件系统，在系统出现登录后，输入用户与口令,在用户登录系统后,可建立文件卷，将用户输入的文件保存在指定的文件中。系统的命令与其命令的具体实现，此模拟系统共提供了上述命令，并根据命令的含义与要求，用C++编程来完成所有具体操作。该系统可以模拟完成用户的登陆和验证，列出文件和目录，新建目录，改变目录，创立和编写文件,删除文件和退出系统等功能2.2设计方案论述本文件系统采用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件。另外，为了简便文件系统未考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如：file0,file1,file2…并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。2.3概要设计2.3.1数据结构structfatitem/*size8*/{intitem;/*存放文件下一个磁盘的指针*/charem_disk;/*磁盘块是否空闲标志位0空闲*/}；structdirect{/*-----文件控制快信息-----*/structFCB{charname[9];/*文件/目录名8位*/charproperty;/*属性1位目录0位普通文件*/intsize;/*文件/目录字节数、盘块数）*/intfirstdisk;/*文件/目录起始盘块号*/intnext;/*子目录起始盘块号*/intsign;/*1是根目录0不是根目录*/}directitem[MSD+2];}；structopentable{structopenttableitem{charname[9];/*文件名*/intfirstdisk;/*起始盘块号*/intsize;/*文件的大小*/}openitem[MOFN];intcur_size;/*当前打文件的数目*/};2.3.2主要操作函数intcreate(char*name);intopen(char*name);intclose(char*name);intwrite(intfd,char*buf,intlen);intread(intfd,char*buf);intdel(char*name);intmkdir(char*name);intrmdir(char*name);voiddir();intcd(char*name);voidprint();voidshow();第三章详细设计3.1系统分析本次设计的“模拟二级文件管理系统”利用的是二级目录管理方式，分别由用户文件目录FAT、主文件目录Root构成。其中FAT由用户的所有文件块组成，在FAT中每个用户目录文件占用一个目录项，其中目录项中包含用户名、用户密码以及指向用户文件目录文件链表的指针。3.2文件基本操作创建文件：创建一个新文件时，系统首先要为新文件申请必要的外存空间，并在FAT中为文件分配一个目录项。目录项中应记录新建文件的文件名、文件总容量、当前已经使用的容量、文件属性、文件在磁盘中的起始位置。删除文件：当已不在需要某文件时，可将它从文件系统中删除。在删除时，首先在FAT的文件链表中找到与该文件对应的文件结点，然后确认文件是否处于关闭状态，若以上条件都满足，则系统就可以把结点从文件链表中删除，然后回收改结点对应的磁盘空间。打开文件：只有处于打开状态的文件才能被读取、写入、重复关闭且不能被删除。关闭文件：只有处于关闭状态的文件才能被删除，且不能被重复关闭。列文件目录：用户只能获取自己建立的文件或其他用户共享的文件的列表，并可以查看所用户建立的文件列表。写文件：用户可以把相关数据写入到用户自定义的文件中（磁盘上）；待写文件必须处于打开状态，且不能是其他用户共享的文件。读文件：用户可以把文件中存储的数据读取出来；待读文件必须处于打开状态；用户既可以读取自己建立的文件，也可以读取其他用户共享的文件。建子目录：输入目录名，若存在于该文件名相同的目录，这创建失败；若无，则查找空闲的磁盘，将该磁盘置为分配状态，填写目录项，分配地址后，子目录创建成功。删除目录：输入名字，查找是否存在该文件或目录，若为文件，则不能删除；若存在，找到起始盘块号，并将其释放，修改目录项，删除成功。3.3算法流程图框图1：程序整体框架第四章设计结果及分析4.1文件系统功能系统具有如下基本功能：login用户登录dir列目录create创建文件delete删除文件open打开文件close关闭文件read读文件write写文件cd进出目录mkdir创建子目录rmdir删除子目录4.2系统测试(1)login用户登录Youhauenotformat,Doyouwantformat?<y/n>i/Successfullyformat?**************命令格孤cd目录名nltdir目录名rndir目录名dircreate文件名del文件名open玄件名close文件名readwriteexit显票*前首录的子目录H豆出豪统Root=>(2)mkdir创建子目录Root:>mkd.ipmGuccessfU.II5Fmakedirect!Root:>_(3)cd进出目录Root：>cdnRoot:\ji>⑷create创建文件(Root：Mn>create1KuccessfLillycreateafile*Root:5>_⑸close关闭文件ftoot:\m>close1successfullyclosed!Root:Xm>open打开文件Root:Sn>open1Successfullyopened?Root:Sji>_write写文件Root=Sji>wt'itePleaseinputtliefilecontect=Hello?Successfullywrite*mot=5》read读文件Root:\m>readHello?mot:\m>dir列目录Vtoot:>dirdld2d3d4<&f：>板Root:>_delete删除文件Root:>cdmRoot:1Error:Thefileisopenedj-pleasefirstcloseit?Root:^>010561Successfullyclosed?Root:5>如］.1SuccessfLillydelete*Root:5>_(11)rmdir删除子目录Root:Sn>cd-.Root：>pmdii'mSuccessfullyrenouedirect?Root:>4.3运行结果分析从上述运行过程可以看出，用户登录系统后，界面将显示文件或目录的基本操作，然后根据相应操作，完成系统的基本要求。本次程序的运行结果与预期结果最终达到了一致。自运行阶段，虽然每次都能得到运行结果，但是操作界面有时不是很完美，于是通过修改程序代码，不断执行程序，进行完善，直到得出满意的操作界面为止。在该过程中，验证了本次课程设计所要求的基本功能，虽然有些操作不是很完善，但大体上都能实现。其中最令我不满意的是dir功能。该功能只是列出目录名，不能显示目录其他信息，是本次课程设计最大败笔。课程设计是对我们平时学习的一种考察，我们要正确地对待。不断地锻炼自己动手动脑的能力、把知识赋予实践就是我们学习的目标！既然学校给我们这么好的机会，让我们自己在实验室作操作，我们应该好好抓住机会，把我们平时学习的东西用自己的作品展现出来。这次，我做的是《模拟linux=^文件系统设计》的课程主题，这给了我充分锻炼的机会。我会用自己学到的东西的设计出一副好的作品。Linux系统中的文件系统是人们最感兴趣的，也是最成功的一部分。它既有很强的功能，又非常灵活，而且在具体的实现技术上也有许多独到之处，致使后来有不少操作系统的设计者都仿效了Liux操作系统中的文件系统去开发自己的文件系统。而对于我来说，这种最灵活的知识却是最难掌握的。也因为对其基本知识掌握的不好，在这一次的设计过程中遇到很多的困难，特别是物理盘块和逻辑文件之间的对应。在经过与同学进行沟通和交流并反复的测试之后，才明白了设计的函数，而且完善了部分函数的主要功能。通过两星期的操作系统课程设计实习，让我对Linux文件系统有了深层次的了解和掌握，也通过了自己的能力体会到了编程的乐趣。最重要的是学会了关于设计分析和以前C++语言学习过程中没有及时巩固的知识，对C++程序设计又有了更进一步的认识，对一些细节的结构体语句有了更深刻的理解。所以这是一次很难得的实践机会，让我真正用心编程，学到了课本以外更深刻更重要的实践经验。非常感谢老师提供这次机会，在这个课程设计过程中我受益匪浅，希望以后在这样的锻炼中不断成长，提高自己各方面的能力我相信通过我以后很加刻苦的学习，我会更加热爱我的专业课程。致谢在本次课程设计的整个过程中，要特别感谢自始至终给我提供帮助和指导的刘黎志老师，是他耐心的指导才使得本次设计得以顺得完成，同时，也要感谢其他同学的无私帮助，在此还要特别感谢为我们提供良好上机环境的学校。如果没有以上老师，同学和学校的帮助和支持，本次设计实难完成。再次感谢老师的精心辅导和同学的相互帮助，使我们顺利完成此次设计以及为学习以后的科目打下良好的基础。参考文献李小林，张俊.程序设计基础[Z].北京：中国铁道出版社，2008.汤小丹等.计算机操作系统[Z].西安：西安电子科技大学出版社，2007.严蔚敏，吴伟民.数据结构[Z].北京：清华大学出版社，2007.附录主要代码源程序:#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#defineMEM_D_SIZE1024*1024〃总磁盘空间为M#defineDISKSIZE1024//磁盘块的大小K//FAT表大小〃根目录起始盘块号〃根目录大小〃路径最大长度为KB#defineDISK_NUM1024〃磁盘块数目K〃最大子目录数〃最大文件深度为〃最大写入文字长度KB#defineFATSIZEDISK_NUM*sizeof(structfatitem)#defineROOT_DISK_NOFATSIZE/DISKSIZE+1#defineROOT_DISK_SIZEsizeof(structdirect)#defineDIR_MAXSIZE1024#defineMSD5#defineMOFN5#defineMAX//FAT表大小〃根目录起始盘块号〃根目录大小〃路径最大长度为KB〃最大子目录数〃最大文件深度为〃最大写入文字长度KBintitem;/*存放文件下一个磁盘的指针*/charem_disk;/*磁盘块是否空闲标志位0空闲*/};structdirect{/*-----文件控制快信息-----*/structFCB{charname[9];/*文件/目录名8位*/charproperty;/*属性1位目录0位普通文件*/intsize;/*文件/目录字节数、盘块数）*/intfirstdisk;/*文件/目录起始盘块号*/intnext;/*子目录起始盘块号*/intsign;/*1是根目录0不是根目录*/}directitem[MSD+2];};structopentable{structopenttableitem{charname[9];/*文件名*/intfirstdisk;/*起始盘块号*/intsize;/*文件的大小*/}openitem[MOFN];intcur_size;/*当前打文件的数目*/};structfatitem*fat;/*FAT表*/structdirect*root;/*根目录*/structdirect*cur_dir;/*当前目录*/structopentableu_opentable;/*文件打开表*/intfd=-1;/*文件打开表的序号*/char*bufferdir;/*记录当前路径的名称*/char*fdisk;/*虚拟磁盘起始地址*/voidinitfile();voidformat();voidenter();voidhalt();intcreate(char*name);intopen(char*name);intclose(char*name);intwrite(intfd,char*buf,intlen);intread(intfd,char*buf);intdel(char*name);intmkdir(char*name);intrmdir(char*name);voiddir();intcd(char*name);voidprint();voidshow();voidinitfile(){fdisk=(char*)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char));/*申请1M空间*/format();}voidformat(){inti;FILE*fp;fat=(structfatitem*)(fdisk+DISKSIZE);/*计算FAT表地址，引导区向后偏移1k)*//*-----初始化FAT表*/fat[0].item=-1;/*引导块*/fat[0].em_disk='1';for(i=1;i<ROOT_DISK_NO-1;i++)/*存放FAT表的磁盘块号*/{fat[i].item=i+1;fat[i].em_disk='1';}fat[ROOT_DISK_NO].item=-1;/*存放根目录的磁盘块号*/fat[ROOT_DISK_NO].em_disk='1';for(i=ROOT_DISK_NO+1;i<DISK_NUM;i++){fat[i].item=-1;fat[i].em_disk='0';}/**/root=(structdirect*)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE);/*根目录的地址*//*初始化目录*//*指向当前目录的目录项*/root->directitem[0].sign=1;root->directitem[0].firstdisk=ROOT_DISK_NO;strcpy(root->directitem[0].name,".");root->directitem[0].next=root->directitem[0].firstdisk;root->directitem[0].property='1';root->directitem[0].size=ROOT_DISK_SIZE;/*指向上一级目录的目录项*/root->directitem[1].sign=1;root->directitem[1].firstdisk=ROOT_DISK_NO;strcpy(root->directitem[1].name,"..");root->directitem[1].next=root->directitem[0].firstdisk;root->directitem[1].property='1';root->directitem[1].size=ROOT_DISK_SIZE;if((fp=fopen("disk.dat","wb"))==NULL){printf("Error:\nCannotopenfile\n");return;}for(i=2;i<MSD+2;i++)/*-子目录初始化为空-*/{root->directitem[i].sign=0;root->directitem[i].firstdisk=-1;strcpy(root->directitem[i].name,"");root->directitem[i].next=-1;root->directitem[i].property='0';root->directitem[i].size=0;}if((fp=fopen("disk.dat","wb"))==NULL){printf("Error:\nCannotopenfile\n");return;}if(fwrite(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp)!=1)/*把虚拟磁盘空间保存到磁盘文件中*/{printf("Error:\nFilewriteerror!\n");}fclose(fp);}voidenter(){FILE*fp;inti;fdisk=(char*)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char));/*申请1M空间*/if((fp=fopen("disk.dat","rb"))==NULL){printf("Error:\nCannotopenfile\n");return;}if(!fread(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp))/*把磁盘文件disk.dat读入虚拟磁盘空间(内存)*/{printf("Error:\nCannotreadfile\n");exit(0);}fat=(structfatitem*)(fdisk+DISKSIZE);/*找到FAT表地址*/root=(structdirect*)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE)/*找到根目录地址*/fclose(fp);/*初始化用户打开表*/for(i=0;i<MOFN;i++){strcpy(u_opentable.openitem[i].name,"");u_opentable.openitem[i].firstdisk=-1;u_opentable.openitem[i].size=0;}u_opentable.cur_size=0;cur_dir=root;/*当前目录为根目录*/bufferdir=(char*)malloc(DIR_MAXSIZE*sizeof(char));strcpy(bufferdir,"Root:");}voidhalt(){FILE*fp;inti;if((fp=fopen("disk.dat","wb"))==NULL){printf("Error:\nCannotopenfile\n");return;}if(!fwrite(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp))/*把虚拟磁盘空间(内存)内容读入磁盘文件disk.dat*/{printf("Error:\nFilewriteerror!\n");}fclose(fp);free(fdisk);free(bufferdir);return;}intcreate(char*name){inti,j;if(strlen(name)>8)/*文件名大于8位*/return(-l);for(j=2;j<MSD+2;j++)/*检查创建文件是否与已存在的文件重名*/{if(!strcmp(cur_dir->directitem[j].name,name))break;}if(j<MSD+2)/*文件已经存在*/return(-4);for(i=2;i<MSD+2;i++)/*找到第一个空闲子目录*/{if(cur_dir->directitem[i].firstdisk==-1)break;}if(i>=MSD+2)/*无空目录项*/return(-2);if(u_opentable.cur_size>=MOFN)/*打开文件太多*/return(-3);for(j=ROOT_DISK_NO+1;j<DISK_NUM;j++)/*找到空闲盘块j后退出*/{if(fat[j].em_disk=='0')break;}if(j>=DISK_NUM)return(-5);fat[j].em_disk='1';/*将空闲块置为已经分配*//*填写目录项*/strcpy(cur_dir->directitem[i].name,name);cur_dir->directitem[i].firstdisk=j;cur_dir->directitem[i].size=0;cur_dir->directitem[i].next=j;cur_dir->directitem[i].property='0';/**/fd=open(name);return0;}intopen(char*name){inti,j；for(i=2;i<MSD+2;i++)/*文件是否存在*/{if(!strcmp(cur_dir->directitem[i].name,name))break;}if(i>=MSD+2)return(-1);/*是文件还是目录*/if(cur_dir->directitem[i].property=='1')return(-4);/*——文件是否打开*/for(j=0;j<MOFN;j++){if(!strcmp(u_opentable.openitem[j].name,name))break;}if(j<MOFN)/*文件已经打开*/return(-2);if(u_opentable.cur_size>=MOFN)/*文件打开太多*/return(-3);/*查找一个空闲用户打开表项*/for(j=0;j<MOFN;j++){if(u_opentable.openitem[j].firstdisk==-1)break;}/*填写表项的相关信息*/u_opentable.openitem[j].firstdisk=cur_dir->directitem[i].firstdisk;strcpy(u_opentable.openitem[j].name,name);u_opentable.openitem[j].size=cur_dir->directitem[i].size;u_opentable.cur_size++;/*返回用户打开表表项的序号*/return(j);}intclose(char*name){inti;for(i=0;i<MOFN;i++){if(!strcmp(u_opentable.openitem[i].name,name))break;}if(i>=MOFN)return(-1);/*清空该文件的用户打开表项的内容*/strcpy(u_opentable.openitem[i].name,"");u_opentable.openitem[i].firstdisk=-1;u_opentable.openitem[i].size=0;u_opentable.cur_size--;return0;}intwrite(intfd,char*buf,intlen){char*first;intitem,i,j,k;intilen1,ilen2,modlen,temp;/*用$字符作为空格#字符作为换行符*/charSpace=32;charEndter='\n';for(i=0;i<len;i++){if(buf[i]=='$')buf[i]=Space;elseif(buf[i]=='#')buf[i]=Endter;}/*读取用户打开表对应表项第一个盘块号*/item=u_opentable.openitem[fd].firstdisk;/*找到当前目录所对应表项的序号*/for(i=2;i<MSD+2;i++){if(cur_dir->directitem[i].firstdisk==item)break;}temp=i;/*-存放当前目录项的下标-*//*找到的item是该文件的最后一块磁盘块*/while(fat[item].item!=-1){item=fat[item].item;/*-查找该文件的下一盘块--*/}/*-----计算出该文件的最末地址——*/first=fdisk+item*DISKSIZE+u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE;/*-----如果最后磁盘块剩余的大小大于要写入的文件的大小——*/if(DISKSIZE-u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE>len){strcpy(first,buf);u_opentable.openitem[fd].size=u_opentable.openitem[fd].size+len;cur_dir->directitem[temp].size=cur_dir->directitem[temp].size+len;}else{for(i=0;i<(DISKSIZE-u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE);i++){/*写一部分内容到最后一块磁盘块的剩余空间(字节)*/first[i]=buf[i];}/*——计算分配完最后一块磁盘的剩余空间(字节)还剩下多少字节未存储*/ilen1=len-(DISKSIZE-u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE);ilen2=ilen1/DISKSIZE;modlen=ilen1%DISKSIZE;if(modlen>0)ilen2=ilen2+1;/*--还需要多少块磁盘块-*/for(j=0;j<ilen2;j++){for(i=ROOT_DISK_NO+1;i<DISK_NUM;i++)/*寻找空闲磁盘块*/{if(fat[i].em_disk=='0')break;}if(i>=DISK_NUM)/*--如果磁盘块已经分配完了-*/return(-1);first=fdisk+i*DISKSIZE;/*--找到的那块空闲磁盘块的起始地址-*/if(j==ilen2-1)/*--如果是最后要分配的一块-*/{for(k=0;k<len-(DISKSIZE-u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE)-j*DISKSIZE;k++)first[k]=buf[k];}else/*-如果不是要最后分配的一块--*/{for(k=0;k<DISKSIZE;k++)first[k]=buf[k];}fat[item].item=i;/*--找到一块后将它的序号存放在上一块的指针中-*/fat[i].em_disk='1';/*--置找到的磁盘快的空闲标志位为已分配-*/fat[i].item=-1;/*--它的指针为-1(即没有下一块)-*/}/*--修改长度-*/u_opentable.openitem[fd].size=u_opentable.openitem[fd].size+len;cur_dir->directitem[temp].size=cur_dir->directitem[temp].size+len;}return0;}intread(intfd,char*buf){intlen=u_opentable.openitem[fd].size;char*first;inti,j,item;intilen1,modlen;item=u_opentable.openitem[fd].firstdisk;ilen1=len/DISKSIZE;modlen=len%DISKSIZE;if(modlen!=0)ilen1=ilen1+1;/*--计算文件所占磁盘的块数-*/first=fdisk+item*DISKSIZE;/*--计算文件的起始位置-*/for(i=0;i<ilen1;i++){if(i==ilen1-1)/*--如果在最后一个磁盘块-*/{for(j=0;j<len-i*DISKSIZE;j++)buf[i*DISKSIZE+j]=first。];}else/*--不在最后一块磁盘块-*/{for(j=0;j<len-i*DISKSIZE;j++)buf[i*DISKSIZE+j]=first。];item=fat[item].item;/*-查找下一盘块-*/first=fdisk+item*DISKSIZE;}}return0;}intdel(char*name){inti,cur_item,item,temp;for(i=2;i<MSD+2;i++)/*--查找要删除文件是否在当前目录中-*/{if(!strcmp(cur_dir->directitem[i].name,name))break;}cur_item=i;/*--用来保存目录项的序号，供释放目录中-*/if(i>=MSD+2)/*--如果不在当前目录中-*/return(-l);if(cur_dir->directitem[cur_item].property!='0')/*--如果删除的(不)是目录-*/return(-3);for(i=0;i<MOFN;i++)/*--如果文件打开,则不能删除,退出-*/{if(!strcmp(u_opentable.openitem[i].name,name))return(-2);}item=cur_dir->directitem[cur_item].firstdisk;/*--该文件的起始盘块号-*/while(item!=-1)/*--释放空间，将FAT表对应项进行修改-*/{temp=fat[item].item;fat[item].item=-1;fat[item].em_disk='0';item=temp;/*释放目录项*/cur_dir->directitem[cur_item].sign=0;cur_dir->directitem[cur_item].firstdisk=-1;strcpy(u_opentable.openitem[cur_item].name,"");cur_dir->directitem[cur_item].next=-1;cur_dir->directitem[cur_item].property='0';cur_dir->directitem[cur_item].size=0;return0;}intmkdir(char*name){inti,j;structdirect*cur_mkdir;if(!strcmp(name,”.”))return(-4);if(!strcmp(name,”..”))return(-4);if(strlen(name)>8)/*-如果目录名长度大于8位-*/return(-1);for(i=2;i<MSD+2;i++)/*-如果有空闲目录项退出-*/{if(cur_dir->directitem[i].firstdisk==-1)break;}if(i>=MSD+2)/*-目录/文件已满-*/return(-2);for(j=2;j<MSD+2;j++)/*-判断是否有重名-*/{if(!strcmp(cur_dir->directitem[j].name,name))break;}if(j<MSD+2)/*-如果有重名-*/return(-3);for(j=ROOT_DISK_NO+1;j<DISK_NUM;j++)/*-找到空闲磁盘块j后退出-*/{if(fat[j].em_disk='0')break;}if(j>=DISK_NUM)return(-5);fat[j].em_disk=T;/*-将该空闲块设置为已分配-*//*填写目录项*/strcpy(cur_dir->directitem[i].name,name);cur_dir->directitem[i].firstdisk=j;cur_dir->directitem[i].size=ROOT_DISK_SIZE;cur_dir->directitem[i].next=j;cur_dir->directitem[i].property='1';/*-所创目录在虚拟磁盘上的地址(内存物理地址)-*/cur_mkdir=(structdirect*)(fdisk+cur_dir->directitem[i].firstdisk*DISKSIZE);/*-初始化目录-*//*-指向当前目录的目录项-*/cur_mkdir->directitem[0].sign=0;cur_mkdir->directitem[0].firstdisk=cur_dir->directitem[i].firstdisk;strcpy(cur_mkdir->directitem[0].name,”.”);cur_mkdir->directitem[0].next=cur_mkdir->directitem[0].firstdisk;cur_mkdir->directitem[0].property='1';cur_mkdir->directitem[0].size=ROOT_DISK_SIZE;/*-指向上一级目录的目录项-*/cur_mkdir->directitem[1].sign=cur_dir->directitem[0].sign;cur_mkdir->directitem[1].firstdisk=cur_dir->directitem[0].firstdisk;strcpy(cur_mkdir->directitem[1].name,”..”);cur_mkdir->directitem[1].next=cur_mkdir->directitem[1].firstdisk;cur_mkdir->directitem[1].property='1';cur_mkdir->directitem[1].size=ROOT_DISK_SIZE;for(i=2;i<MSD+2;i++)/*-子目录都初始化为空-*/{cur_mkdir->directitem[i].sign=0;cur_mkdir->directitem[i].firstdisk=-1;strcpy(cur_mkdir->directitem[i].name,"");cur_mkdir->directitem[i].next=-1;cur_mkdir->directitem[i].property='0';cur_mkdir->directitem[i].size=0;}return0;}intrmdir(char*name){inti,j,item;structdirect*temp_dir;/*-检查当前目录项中有无该目录-*/for(i=2;i<MSD+2;i++){if(!strcmp(cur_dir->directitem[i].name,name))break;}if(i>=MSD+2)/*-没有这个文件或目录-*/return(-1);if(cur_dir->directitem[i].property!='1')/*-删除的不是目录-*/return(-3);/*-判断要删除的目录有无子目录-*/temp_dir=(structdirect*)(fdisk+cur_dir->directitem[i].next*DISKSIZE);for(j=2;j<MSD+2;j++){if(temp_dir->directitem[j].next!=-1)break;}if(j<MSD+2)/*-有子目录或文件-*/return(-2);/*找到起始盘块号，并将其释放*/item=cur_dir->directitem[i].firstdisk;fat[item].em_disk='0';/*-修改目录项-*/cur_dir->directitem[i].sign=0;cur_dir->directitem[i].firstdisk=-1;strcpy(cur_dir->directitem[i].name,"");cur_dir->directitem[i].next=-1;cur_dir->directitem[i].property='0';cur_dir->directitem[i].size=0;return0;}voiddir(){inti;for(i=2;i<MSD+2;i++){if(cur_dir->directitem[i].firstdisk!=-1)/*-如果存在子目录-*/{printf("%s\t”,cur_dir->directitem[i].name);if(cur_dir->directitem[i].property=='0')/*-文件-*/printf("%d\t\t\n”,cur_dir->directitem[i].size);elseprintf("\t<目录>\t\n");}}}intcd(char*name){inti,j,item;char*str;char*temp,*point,*point1;structdirect*temp_dir;temp_dir=cur_dir;str=name;if(!strcmp("\\”,name)){cur_dir=root;strcpy(bufferdir,"Root:");return0;}temp=(char*)malloc(DIR_MAXSIZE*sizeof(char));/*-最长路径名字分配空间-*/for(i=0;i<(int)strlen(str);i++)temp[i]=str[i];temp[i]='\0';for(j=0;j<MSD+2;j++)/*-查找该子目录是否在当前目录中-*/{if(!strcmp(temp_dir->directitem[j].name,temp))break;}free(temp);/*释放申请的临时空间*///if(temp_dir->directitem[j].property!=T)/*-打开的不是目录-*///return(-2);if(j>=MSD+2)/*-不在当前目录-*/return(-1);item=temp_dir->directitem[j].firstdisk;/*-当前目录在磁盘中位置-*/temp_dir=(structdirect*)(fdisk+item*DISKSIZE);if(!strcmp("..",name)){if(cur_dir->directitem[j-1].sign!=1)/*-如果上级目录不是根目录-*/{point=strchr(bufferdir,'\\');〃查找字符串bufferdir中首次出现字符'的位置while(point!=NULL){point1=point+1;/*-减去'\'所占的空间，记录下次查找的起始地址-*/point=strchr(point1,'\\');}*(point1-1)='\0';/*-将上一级目录删除-*/}}else{//if(name[0]!='\\')bufferdir=strcat(bufferdir,"\\");/*-修改当前目录-*/bufferdir=strcat(bufferdir,name);}cur_dir=temp_dir;/*-将当前目录确定下来-*/return0;}voidshow(){printf("%s>”,bufferdir);}voidprint(){printf("*********************************************************\n");printf("**********************文件系统设计***********************\n");printf（"*\t命令格式说明*\n"）;printf（"*\tcd目录名更改当前目录*\n"）;printf（"*\tmkdir目录名创建子目录*\n"）;printf（"*\trmdir目录名删除子目录*\n"）;printf（"*\tdir显示当前目录的子目录*\n"）;printf（"*\tcreate文件名创建文件*\n"）;printf("*\tdel文件名删除文件*\n");printf("*\topen文件名打开文件*\n");printf("*\tclose文件名关闭文件*\n");printf("*\tread读文件*\n");printf("*\twrite写文件*\n");printf("*\texit退出系统*\n");printf("*********************************************************\n");}voidmain(){FILE*fp;charch;chara[100];charcode[11][10];charname[10];inti,flag,r_size;char*contect;contect=(char*)malloc(MAX_WRITE*sizeof(char));if((fp=fopen("disk.dat","rb"))==NULL){printf("Youhavenotformat,Doyouwantformat?(y/n)");scanf("%c”,&ch);if(ch=='y'){initfile();printf("Successfullyformat!\n");}else{return;}}enter();print();show();strcpy(code[0],"exit");strcpy(code[1],"create");strcpy(code[2],"open");strcpy(code[3],"close");strcpy(code[4],"write");strcpy(code[5],"read");strcpy(code[6],"del");strcpy(code[7],"mkdir");strcpy(code[8],"rmdir");strcpy(code[9],"dir");strcpy(code[10],"cd");while(1){scanf("%s",a);for(i=0;i<11;i++){if(!strcmp(code[i],a))break;}swit