2022年操作系统试验——模拟文件管理系统 .pdf

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1、模拟文件管理系统一、实验内容1.基本要求：编写一程序，模拟一个简单的文件管理系统。树型结构，目录下可以是目录，也可以是文件。在此文件管理系统，可实现的操作有：改变目录：格式： cd 显示目录：格式： dir 创建目录：格式： md 删除目录：格式： rd 新建文件：格式： edit 删除文件：格式： del 退出文件系统： exit 2.目录名和文件名支持全路径名和相对路径名，路径名各分量间用“/ ”隔开3.功能具体描述：改变目录：改变当前工作目录，目录不存在是给出出错信息显示目录：显示指定目录下或当前目录下所有文件和一级目录（选做：带/s参数的 dir 命令，显示所有子目录）创建目录：在指定

2、路径或当前路径下创建指定目录。重名时给出出错信息。删除目录：删除指定目录下所有文件和子目录。要删目录不空时， 要给出提示是否要删除。创建文件：创建指定名字的文件， 只要创建表示文件的节点即可，内容及大小不考虑。删除文件：删除指定文件，不存在时给出出错信息。退出文件系统： exit 4.总体流程：初始化文件目录输出提示符，等待接受命令，分析键入的命令；对合法的命令，执行相应的处理程序， 否则输出错误信息， 继续等待新命令。直到键入 exit退出为止。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -

3、- - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - 二、数据结构设计Struct FileNode Char filenameFILENAME_LEN;/文件名 / 目录名Int isdir ;/目录、文件的识别标志Int i_nlink;/文件链接数Int adr;/文件的地址Struct FileNode *parent,*child;/指向父亲的指针和左孩子的指针Struct FileNode *sibling_prev,*sibling_next;/指向前一个兄弟的指针和后一个兄弟的指针。 三、算法设计3.1 功能模块图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -

4、 - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - - 3.2 算法思路3.2.1 实现方法 bool spile(char *str,char *cmdstr,char *filestr);/切割字符串 bool shell(char *str); /用来解释命令 bool errorp(int id); / 打印错误提示 bool boot(); / 启动初始化 filenode* find(char *str,filenode *_root); / 递归对目录树进行查找 bo

5、ol cdexc(char *str); / 执行 cd 命令 bool direxc(char *str); / 执行 dir命令 bool mdexc(char *str); / 执行 md命令 bool editexc(char *str); / 执行 edit命令 bool delexc(char *str,filenode *fcur,bool mode,bool dir); / 执行 del 命令 bool exitexc(); / 退出 filenode* createnode(char *str,bool _isdir,int _adr,filenode *_par);/新建对

6、象节点函数调用图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - 3.2.2 设计思想建立一刻目录树，根据输入的命令字符串，对该目录树进行增删等操作。（1）定义全局变量filenode *cur=NULL; / 指向当前目录节点filenode *root=NULL; / 指向根节点目录节点char *shellstr7=cd,dir,md,rd,edit,del,exit;/命令字符串int shelllen=7; / 命令的

7、字符串的长度（2）主函数模块调用 boot 模块初始化，然后使用while循环，每次循环中用户可以输入命令字符串，调用shell模块进行解释并执行操作，执行完成后再次进入循环，直到用户使用 exit退出。（3）其他模块说明（用文字描述，不要代码）删除模块：调用find函数查找到目录节点，然后进行删除节点操作，并注意特殊情况。新建目录 / 文件模块：通过调用find 查找是否重复，若不重复就进行增加节点。切换目录模块：通过find 函数找到节点，然后将cur 指针指向该节点。显示目录模块：通过find 函数找到节点，循环遍历该节点显示。退出模块：执行 exit函数。名师资料总结 - - -精品资

8、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - - 代码：#include #include #include #define FILENAME_LEN 256 #define SHELL_LEN 5 typedef enumfalse,true bool; char *shellstr7=cd,dir,md,rd,edit,del,exit; int shelllen=7; /命令的字符串的长度typedef struct filenode_i /文件节点c

9、har filenameFILENAME_LEN; /文件名bool isdir; /是否目录int i_nlink; /文件连接数int adr; /文件地址struct filenode_i *par; /指向父节点struct filenode_i *chi; /指向第一个孩子节点struct filenode_i *pre; /指向上一个兄弟节点struct filenode_i *nex; /指向下一个兄弟节点filenode; filenode *cur=NULL; /指向当前目录filenode *root=NULL; /指向根节点目录bool spile(char *str,c

10、har *cmdstr,char *filestr);/切割字符串bool shell(char *str); /用来解释命令bool errorp(int id); /打印错误提示bool boot(); /启动初始化filenode* find(char *str,filenode *_root); /递归对目录树进行查找bool cdexc(char *str); /执行 cd 命令bool direxc(char *str); /执行 dir 命令bool mdexc(char *str); /执行 md 命令bool editexc(char *str); /执行 edit 命令bo

11、ol delexc(char *str,filenode *fcur,bool mode,bool dir); /执行 del 命令bool exitexc(); /退出filenode* createnode(char *str,bool _isdir,int _adr,filenode *_par); main() 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - - char inputsFILENAME_LEN=; boot

12、(); errorp(6); while(1) printf(n); gets(inputs); shell(inputs); /下面进行函数的实现/ /* /test / test() /这是用来对目录进行测试，在一开始建立目录结构/ filenode *p=createnode(hello,false,0,root); / filenode *p2=NULL; / root-i_nlink=2; / root-chi=p;p-par=root; / p2=createnode(hello2,true,0,root); / p-nex=p2;p2-par=root;p2-pre=p; / p

13、2-i_nlink=2; / p=createnode(hello2_1,true,0,p2); / p2-chi=p;p-par=p2; / p2=createnode(hello2_2,false,0,p-par); / p-nex=p2;p2-par=p-par;p2-pre=p; / bool spile(char *str,char *cmdstr,char *filestr) char strcloFILENAME_LEN=; char *p=NULL; strcpy(strclo,str); p=strtok(strclo, ); /调用的 strok 进行分割if(p=NULL

14、) return false; strcpy(cmdstr,p); p=strtok(NULL, ); strcpy(filestr,p); return true; / bool shell(char *str) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 13 页 - - - - - - - - - int re=-1; int i; char cmdstrSHELL_LEN=; char filestrFILENAME_LEN=; if(strstr(str,

15、)!=NULL) if(!spile(str,cmdstr,filestr) printf(输入错误！ );return false; else strcpy(cmdstr,str); for(i=0;i!=shelllen;i+) if(strcmp(cmdstr,shellstri)=0) re=i; switch(re) /根据解释的命令执行对应的操作case 0: cdexc(filestr);break; case 1: direxc(filestr);break; case 2: if(strlen(filestr)=0) errorp(3);return false;mdexc(

16、filestr);break; case 3: if(strlen(filestr)=0) errorp(3);return false;delexc(filestr,cur,true,true);break; case 4: if(strlen(filestr)=0) errorp(3);return false;editexc(filestr);break; case 5: if(strlen(filestr)=0) errorp(3);return false;delexc(filestr,cur,true,false);break; case 6: exitexc();break; d

17、efault:errorp(5);break; return true; / bool errorp(int id) char input=0; switch(id) case 0 : puts(路径不存在！ );break; case 1 : puts(目录非空，是否删除Y/N);input=getchar();getchar();if(input=Y|input=y)return true;return false; case 2 : puts(文件 /目录已存在！ );break; case 3 : puts(语法不正确！ );break; case 4 : puts(无法删除根目录！)

18、;break; case 5 : puts(不存在命令！ );break; case 6 : printf( 有下列命令可供使用：n1 cdt 切换当前目录 n2 dirt显示目录内容n3 mdt 新建目录 n4 rdt 删除目录 n5 editt 新建文件 n7 delt 删除文件 n8 exitt 推出系统 nn);break; case 7 : puts(删除对象错误！);break; default: puts(未知错误！ ); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第

19、 7 页，共 13 页 - - - - - - - - - return true; / bool boot() filenode *p=createnode(root,true,0,NULL); /建立根目录cur=p; root=p; /test(); return true; / bool cdexc(char *str) filenode *fcur=find(str,cur); /find 找到路径，并切换if(strlen(str)=0) return true; if(strcmp(str,.)=0)cur=(cur-par!=NULL?cur-par:cur);return t

20、rue;/ 特 殊 父 目 录 符号 . if(fcur=NULL|!fcur-isdir) errorp(0);return false; cur=fcur; return true; / bool direxc(char *str) char *dirstr2=,; filenode *loop=find(str,cur); if(strlen(str)=0) loop=cur; else if(loop=NULL)errorp(0);return false; else if(!loop-isdir)errorp(0);return false; /判断查找目录是否成功？ printf(

21、 该目录含有 %d 个项目 n,loop-i_nlink); loop=loop-chi; while(loop!=NULL) / 输 出目录所有项目printf(%st%sn,dirstrloop-isdir,loop-filename); loop=loop-nex; return true; / bool mdexc(char *str) filenode *tmp=find(str,cur); if(strstr(str,/)!=NULL) errorp(3);return false; /判断语法，目录名不能含有“/”名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -

22、- - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - - if(tmp!=NULL) errorp(2);return false; /判断目录是否已经存在tmp=createnode(str,true,0,cur); /创建节点if(cur-chi!=NULL) cur-chi-pre=tmp; /插入该节点tmp-nex=cur-chi; cur-chi=tmp; cur-i_nlink+; return true; / bool editexc(char *str) filenode *tmp=

23、find(str,cur); int inputc; if(strstr(str,/)!=NULL) errorp(3);return false; /判断语法，文件名不能含有“/”if(tmp!=NULL) errorp(2);return false; /判断文件是否已经存在printf( 请输入文件地址：);scanf(%d,&inputc);getchar(); tmp=createnode(str,false,inputc,cur); /创建节点if(cur-chi!=NULL) cur-chi-pre=tmp; /插入该节点tmp-nex=cur-chi; cur-chi=tmp;

24、 cur-i_nlink+; return true; / bool delexc(char *str,filenode *fcur,bool mode,bool dir) filenode *loop=NULL; filenode *looppre=NULL; filenode *tp=find(str,fcur); if(strcmp(str,/)=0) errorp(4);return false; /删除根目录的处理loop=cur; while(loop!=NULL)if(tp=loop) cur=tp-par;break;loop=loop-par; /删除当前目录的上N 层目录i

25、f(tp=NULL)if(mode) errorp(0);return false; /判断是否找到路径，mode 为安静模式，不显示警告信息if(mode) if(tp-isdir!=dir) errorp(7);return false; /判断命令要求删除的对象，file or dir if(tp-isdir) if(tp-i_nlink!=0) /判断空目录if(!errorp(1) return false; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 13

26、 页 - - - - - - - - - loop=tp-chi; looppre=loop; while(loop!=NULL) /递归删除if(delexc(loop-filename,loop,false,dir) loop=looppre-nex; continue; looppre=loop; loop=loop-nex; /删除节点if(tp-nex!=NULL) tp-nex-pre=tp-pre; if(tp-pre!=NULL) tp-pre-nex=tp-nex;elsetp-par-chi=tp-nex; if(tp-par!=NULL) tp-par-i_nlink-;

27、 free(tp); return true; / bool exitexc() exit(0); / filenode* createnode(char *str,bool _isdir,int _adr,filenode *_par) filenode *tmp=malloc(sizeof(filenode); strcpy(tmp-filename,str); tmp-isdir=_isdir; tmp-i_nlink=0; tmp-adr=_adr; tmp-pre=NULL; tmp-par=_par; tmp-chi=NULL; tmp-nex=NULL; return tmp;

28、/ filenode* find(char *str,filenode *_root) / x/x /x x x/ 四种命令情况filenode *loop=NULL; char curstrFILENAME_LEN=; /用于存放 /左侧字符char *filestr=strstr(str,/); /用于存放 /右侧字符if(filestr=NULL) / x 相对路径名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - - if(

29、str0=0) return _root; / x/ loop=_root-chi; while(loop!=NULL) if(strcmp(loop-filename,str)=0) return loop; loop=loop-nex; return NULL; if(filestr=str) return find(filestr+1,root); / /x 绝对路径strncpy(curstr,str,(filestr-str); loop=_root-chi; while(loop!=NULL) / x/x 访 问 目 录 所有项目进行查找if(loop-isdir&strcmp(l

30、oop-filename,curstr)=0) return find(filestr+1,loop); /进 行 递归 查找子目录 loop=loop-nex; return NULL; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - - 四、测试数据及程序运行情况名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12

31、 页，共 13 页 - - - - - - - - - 五、实验过程中出现的问题及解决方法1.判断路径需要识别全路径与相对路径，解决方法，通过对符号“/ ”的查找，分四种情况。2.删除当前目录或其父目录会造成cur 乱指，解决方法，删除前先判断， 如果出现这种情况就重新设置cur 。3.递归删除子目录， 若子目录非空， 会弹出警告， 解决方法，设置安静模式，用于递归删除 。六、自我评析与总结通过本次课程设计，我认真了解了系统中目录的工作原理，以及他所采用的数据结构原理，让我对操作系统有了更深的体会。七、参考文献1 张丽芬、刘利雄、王全玉 .操作系统实验教程 M. 清华大学出版社 .1998 2 周湘贞、曾宪权操作系统原理与实践教程M. 清华大学出版社 .2005 3 宋晓宇 .Windows操作系统核心编程实验教程M. 中国铁道出版社 .2010 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 13 页 - - - - - - - - -