操作系统课设：Linux二级文件系统
模拟文件管理系统为Linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点：（1）可以实现下列几条命令login用户登录dir列文件目录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（2）列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度；（3）源文件可以进行读写保护。提示：（1）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
文章共12,656字 · 阅读需要大约43分钟
一键AI生成摘要，助你高效阅读
问答
·
模拟文件管理系统
为Linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点：
（1）可以实现下列几条命令
login 用户登录
dir 列文件目录
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
（2）列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度；
（3）源文件可以进行读写保护。
提示：
（1）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。
（2）用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。入file0,file1,file2…并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。
程序流程图：
完整代码：
1. #include<iostream>
2. #include<stdio.h>
3. #include<string.h>
4. using namespace std;
5. struct usr //用户结构体
6. {
7. char username[8],password[8];
8. };
9. struct fnode //文件或目录结构
10. {
11. char filename[10],content[1024],address[10],protect[10];
12. int isdir,isopen,leng;
13. fnode* parent,* child,* prev,* next;
14. };
15. usr users[4]={"user1","user1","user2","user2","user3","user3","user4","user4"}; //预先给定的4个用户（用户名，密码）
16. char para[100]; //路径
17. fnode* root,* recent; //根目录；指向路径的当前目录
18. int m=0,n=0; //目录（文件）物理地址里的数字（例如：file0、file1、dir0...)
19. int login(char*username,char*password) //登录
20. {
21. for(int i=0;i<4;i++)
22. if(strcmp(username,users[i].username)==0&&strcmp(password,users[i].password)==0)
23. {
24. cout<<"登陆成功！请输入命令"<<endl;
25. return 1;
26. }
27. return 0;
28. }
29. fnode* initfile(char* filename,int isdir) //初始化文件或目录结构
30. {
31. fnode* t;
32. t=new fnode;
33. strcpy(t->filename,filename);
34. t->isdir=isdir;
35. t->isopen=0;
36. t->parent=t->child=t->prev=t->next=NULL;
37. t->leng=0;
38. return t;
39. }
40. void creatroot() //建立根目录
41. {
42. char filename[8]="/"; //定义根目录名为"/"
43. root=initfile(filename,1);
44. recent=root; //当前指针指向根目录
45. strcpy(para,"/"); //初始路径即为根目录
46. }
47. int mkdir() //建立目录
48. {
49. fnode* t,* p;
50. char filename[8];
51. cin>>filename;
52. t=initfile(filename,1);
53. if(recent->child==NULL) //找出空的位置建立目录
54. {
55. recent->child=t;
56. t->parent=recent;
57. sprintf(t->address,"%s%d","dir",m);
58. m++;
59. cout<<"目录创建成功！"<<endl;
60. }
61. else {
62. p=recent->child;
63. do{
64. if(strcmp(p->filename,t->filename)==0&&p->isdir) //目录名相同
65. {
66. cout<<"目录已存在"<<endl;
67. return 1;
68. }
69. else if(p->next) //继续往右边查找
70. p=p->next;
71. else break; //不存在相同目录名的目录，并且找到了空位置，跳出循环建立目录
72. }while(1);
73. p->next=t;
74. t->prev=p;
75. sprintf(t->address,"%s%d","dir",m);
76. m++;
77. cout<<"目录创建成功！"<<endl;
78. }
79. }
80. int create() //建立文件（同mkdir()类似）
81. {
82. int flag=0; //检查文件保护码是否正确
83. fnode* t,* p;
84. char filename[8];
85. cin>>filename;
86. t=initfile(filename,0);
87. if(recent->child==NULL) //查找空的位置
88. {
89. recent->child=t;
90. t->parent=recent;
91. sprintf(t->address,"%s%d","file",n);
92. n++;
93. while(!flag) //设置文件保护码
94. {
95. cout<<"请设置4位文件保护码：";
96. cin>>t->protect;
97. if(strlen(t->protect)==4) //文件保护码为4位就设置成功
98. flag=1;
99. else cout<<"请重新设置"<<endl;
100. }
101. cout<<"文件创建成功！"<<endl;
102. }
103. else {
104. p=recent->child;
105. do{
106. if(strcmp(p->filename,t->filename)==0&&!p->isdir) //文件名相同
107. {
108. cout<<"文件已存在"<<endl;
109. return 1;
110. }
111. else if(p->next) //继续往右查找
112. p=p->next;
113. else break; //不存在相同文件名的文件，并且找到了空位置，跳出循环建立文件
114. }while(1);
115. p->next=t;
116. t->prev=p;
117. sprintf(t->address,"%s%d","file",n);
118. n++;
119. while(!flag) //设置文件保护码
120. {
121. cout<<"请设置4位文件保护码：";
122. cin>>t->protect;
123. if(strlen(t->protect)==4) //文件保护码为4位就设置成功
124. flag=1;
125. else cout<<"请重新设置"<<endl;
126. }
127. cout<<"文件创建成功！"<<endl;
128. }
129. }
130. void dir() //列出当前目录中的文件和目录
131. {
132. int i=0,j=0; //目录数；文件数
133. fnode* t;
134. if(recent->child==NULL) //该目录下没有文件或目录
135. cout<<"Total:"<<" directors "<<i<<" files "<<j<<endl;
136. else {
137. t=recent->child;
138. do{
139. if(t->isdir) //找到目录
140. {
141. printf("%s %s\n",t->filename,t->address);
142. i++;
143. }
144. else{ //找到文件
145. printf("%s %s %s%5d\n",t->filename,t->address,t->protect,t->leng);
146. j++;
147. }
148. if(t->next) //继续往右查找
149. t=t->next;
150. else break; //该目录下已经没有文件或目录
151. }while(1);
152. cout<<"Total:"<<" directors "<<i<<" files "<<j<<endl;
153. }
154. }
155. int write() //写入文件
156. {
157. fnode* t;
158. char filename[8],cinpro[10];
159. cin>>filename;
160. if(recent->child==NULL) //该目录下没有文件
161. {
162. cout<<"文件不存在"<<endl;
163. return 1;
164. }
165. else{
166. t=recent->child;
167. do{
168. if(strcmp(t->filename,filename)==0&&t->isdir==0) //找到文件
169. {
170. cout<<"请输入4位文件保护码：";
171. cin>>cinpro;
172. if(strcmp(cinpro,t->protect)==0) //文件保护码正确，写入文件内容
173. {
174. cout<<"请输入文件内容："<<endl;
175. cin>>t->content;
176. t->leng=strlen(t->content);
177. cout<<"写入成功！"<<endl;
178. return 1;
179. }
180. else{
181. cout<<"输入有误，无法进行写入操作"<<endl;
182. return 1;
183. }
184. }
185. else if(t->next)
186. t=t->next;
187. else {
188. cout<<"文件不存在"<<endl;
189. return 1;
190. }
191. } while(1);
192. }
193. }
194. int read() //读取文件（同write()类似）
195. {
196. fnode* t;
197. char filename[8],cinpro[10];
198. cin>>filename;
199. if(recent->child==NULL)
200. {
201. cout<<"文件不存在"<<endl;
202. return 1;
203. }
204. else{
205. t=recent->child;
206. do{
207. if(strcmp(t->filename,filename)==0&&t->isdir==0)
208. {
209. cout<<"请输入4位文件保护码：";
210. cin>>cinpro;
211. if(strcmp(cinpro,t->protect)==0)
212. {
213. cout<<"文件内容："<<endl;
214. cout<<t->content<<endl;
215. return 1;
216. }
217. else{
218. cout<<"输入有误，无法进行读取操作"<<endl;
219. return 1;
220. }
221. }
222. else if(t->next)
223. t=t->next;
224. else {
225. cout<<"文件不存在"<<endl;
226. return 1;
227. }
228. } while(1);
229. }
230. }
231. int cd() //打开目录
232. {
233. char topara[30];
234. cin>>topara;
235. if(strcmp(topara,"..")==0) //返回上级目录
236. {
237. int i;
238. while(recent->prev) //如果有prev指针，不断往左挪动
239. recent=recent->prev;
240. if(recent->parent) //找到上级目录
241. recent=recent->parent;
242. i=strlen(para)-1; //更新路径
243. while(para[i]!='/'&&i>=0)
244. i--;
245. if(i!=0)
246. para[i]='\0'; //去掉路径中的"/"，并且置一位'\0'
247. else para[i+1]='\0'; //上级目录为根目录
248. }
249. else if(strcmp(topara,"/")==0) //打开根目录
250. {
251. recent=root;
252. strcpy(para,"/");
253. }
254. else if(topara[0]=='/') //打开路径以'/'开头，就从根目录开始查找路径
255. {
256. fnode* saver;
257. char savep[100];
258. int leng=strlen(topara),i=1;
259. saver =recent; //保存当前指向的目录
260. strcpy(savep,para); //保存当前路径
261. recent=root;
262. strcpy(para,"/");
263. while(i<leng) //topara需要打开的路径头从开始查找
264. {
265. fnode* t;
266. int j=0;
267. char recentpara[8]; //查找的当前目录
268. if(topara[i]!='/')
269. {
270. while(topara[i]!='/'&&i<leng) //读取出当前目录
271. {
272. recentpara[j]=topara[i];
273. i++,j++;
274. }
275. recentpara[j]='\0';
276. if(recent->child==NULL) //查找路径中的当前目录下没有目录
277. {
278. cout<<"路径错误"<<endl;
279. recent=saver; //还原当前目录
280. stpcpy(para,savep); //还原路径
281. return 1;
282. }
283. else{ //继续查找
284. t=recent->child;
285. do{
286. if(strcmp(t->filename,recentpara)==0&&t->isdir) //找到需要打开的目录
287. {
288. recent=t;
289. strcat(para,recentpara); //更新路径
290. break;
291. }
292. else if(t->next)
293. t=t->next;
294. else { //找不到目录
295. cout<<"路径错误"<<endl;;
296. recent=saver;
297. stpcpy(para,savep);
298. return 1;
299. }
300. }while(1);
301. }
302. }
303. else{ //读取到需要打开的目录中的'/'，更新路径
304. strcat(para,"/");
305. i++; //继续读取下一位
306. }
307. }
308. }
309. else{ //需要打开的目录不以'/'开头（与上面类似）
310. int i=0,leng=strlen(topara),flag=0;
311. fnode* saver;
312. char savep[100];
313. saver=recent;
314. strcpy(savep,para);
315. while(i<leng)
316. {
317. int j=0;
318. char recentpara[8];
319. fnode* t;
320. if(topara[i]!='/')
321. {
322. while(topara[i]!='/'&&i<leng)
323. {
324. recentpara[j]=topara[i];
325. i++,j++;
326. }
327. recentpara[j]='\0';
328. if(recent->child==NULL)
329. {
330. cout<<"路径错误"<<endl;
331. recent=saver;
332. stpcpy(para,savep);
333. return 1;
334. }
335. else{
336. t=recent->child;
337. do{
338. if(strcmp(t->filename,recentpara)==0&&t->isdir)
339. {
340. if(!flag&&recent!=root)
341. strcat(para,"/");
342. flag++;
343. recent=t;
344. strcat(para,recentpara);
345. break;
346. }
347. else if(t->next)
348. t=t->next;
349. else {
350. cout<<"路径错误"<<endl;
351. recent=saver;
352. stpcpy(para,savep);
353. return 1;
354. }
355. }while(1);
356. }
357. }
358. else{
359. strcat(para,"/");
360. i++;
361. }
362. }
363. }
364. }
365. int del() //删除文件或目录
366. {
367. fnode* t;
368. char filename[8];
369. cin>>filename;
370. if(recent->child==NULL)
371. cout<<"文件或目录不存在"<<endl;
372. else {
373. t=recent->child;
374. do{
375. if(strcmp(t->filename,filename)==0) //找到该文件或目录，分文件储存结构进行删除
376. {
377. if(t->parent)
378. {
379. if(t->next)
380. t->next->parent=t->parent;
381. t->parent->child=t->next;
382. delete t;
383. cout<<"文件或目录删除成功"<<endl;
384. return 1;
385. }
386. else {
387. if(t->next)
388. t->next->prev=t->prev;
389. t->prev->next=t->next;
390. delete t;
391. cout<<"文件或目录删除成功"<<endl;
392. return 1;
393. }
394. }
395. else if(t->next)
396. t=t->next;
397. else{
398. cout<<"文件或目录不存在"<<endl;
399. return 1;
400. }
401. }while(1);
402. }
403. }
404. int open() //打开文件
405. {
406. fnode* t;
407. char filename[8];
408. cin>>filename;
409. if(recent->child==NULL)
410. cout<<"文件不存在"<<endl;
411. else {
412. t=recent->child;
413. do{
414. if(strcmp(t->filename,filename)==0&&!t->isdir)
415. {
416. t->isopen=1; //文件打开标记
417. cout<<"文件打开成功！"<<endl;
418. return 1;
419. }
420. else if(t->next)
421. t=t->next;
422. else {
423. cout<<"文件不存在"<<endl;
424. return 1;
425. }
426. }while(1);
427. }
428. }
429. int close() //关闭文件（与open()类似）
430. {
431. fnode* t;
432. char filename[8];
433. cin>>filename;
434. if(recent->child==NULL)
435. cout<<"文件不存在"<<endl;
436. else {
437. t=recent->child;
438. do{
439. if(strcmp(t->filename,filename)==0&&!t->isdir)
440. {
441. t->isopen=0;
442. cout<<"文件关闭成功！"<<endl;
443. return 1;
444. }
445. else if(t->next)
446. t=t->next;
447. else {
448. cout<<"文件不存在"<<endl;
449. return 1;
450. }
451. }while(1);
452. }
453. }
454. void help() //命令浏览
455. {
456. cout<<endl<<" 命令一览 "<<endl;
457. cout<<" --------------------------------- "<<endl;
458. cout<<" mkdir : 新建目录 "<<endl;
459. cout<<" create : 新建文件 "<<endl;
460. cout<<" write : 写入文件 "<<endl;
461. cout<<" read : 读出文件 "<<endl;
462. cout<<" cd : 列文件目录 "<<endl;
463. cout<<" open : 打开文件 "<<endl;
464. cout<<" close : 打开文件 "<<endl;
465. cout<<" del : 删除文件或目录 "<<endl;
466. cout<<" dir : 列文件目录 "<<endl;
467. cout<<" quit : 退出系统 "<<endl<<endl;
468. }
469. int run() //运行文件系统
470. {
471. char command[10];
472. cout<<"Linux:"<<para<<">"; //显示路径
473. cin>>command; //输入命令
474. if(strcmp(command,"help")==0)
475. help();
476. else if(strcmp(command,"mkdir")==0)
477. mkdir();
478. else if(strcmp(command,"create")==0)
479. create();
480. else if(strcmp(command,"dir")==0)
481. dir();
482. else if(strcmp(command,"write")==0)
483. write();
484. else if(strcmp(command,"read")==0)
485. read();
486. else if(strcmp(command,"cd")==0)
487. cd();
488. else if(strcmp(command,"del")==0)
489. del();
490. else if(strcmp(command,"open")==0)
491. open();
492. else if(strcmp(command,"close")==0)
493. close();
494. else if(strcmp(command,"quit")==0)
495. return 0;
496. else cout<<"请参考help提供的命令列表"<<endl;
497. }
498. int main()
499. {
500. int flag; //标记用户名密码是否正确
501. char username[8],password[8];
502. cout<<" ----------------------------------------------- "<<endl;
503. cout<<" +++Linux文件系统+++ "<<endl;
504. cout<<" 账号：user1-user4 密码：user1-user4 "<<endl;
505. cout<<" mkdir 目录名 "<<endl;
506. cout<<" create 文件名 "<<endl;
507. cout<<" write 文件名 "<<endl;
508. cout<<" read 文件名 "<<endl;
509. cout<<" cd 目录名 "<<endl;
510. cout<<" open 文件名 "<<endl;
511. cout<<" close 文件名 "<<endl;
512. cout<<" del 文件名或目录名 "<<endl;
513. cout<<" dir "<<endl;
514. cout<<" quit "<<endl;
515. cout<<" 输入help可获得帮助 "<<endl;
516. cout<<" ----------------------------------------------- "<<endl;
517. cout<<"请输入您的用户名：";
518. cin>>username;
519. cout<<"请输入您的密码：";
520. cin>>password;
521. flag=login(username,password); //检验用户输入用户名密码是否正确
522. while(!flag)
523. {
524. cout<<"用户名或密码错误，请重新输入"<<endl;
525. cout<<"请输入您的用户名：";
526. cin>>username;
527. cout<<"请输入您的密码：";
528. cin>>password;
529. flag=login(username,password);
530. }
531. if(flag) //登录成功就会建立一个根目录
532. creatroot();
533. while(flag)
534. {
535. if(!run()) //退出系统
536. break;
537. }
538. }
运行结果：
注：图二的右边蓝色字体“mkdir()”打错了，应该是“create()”。
旨在为数千万中国开发者提供一个无缝且高效的云端环境，以支持学习、使用和贡献开源项目。
更多推荐
54
0- 0
已为社区贡献1条内容
所有评论(0)