基于Linux的文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、無(wú)敵操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué)院、系：軟件學(xué)院專業(yè)：軟件工程學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：設(shè)計(jì)題目：基于Linux的模擬文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)起迄日期：指導(dǎo)教師：1 .需求分析1.1 功能介紹基于Linux的模擬文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)完成以下功能：(1)創(chuàng)建用戶：創(chuàng)建多個(gè)用戶，輸入用戶名；每個(gè)用戶最多可以保存多個(gè)文件。(2)用戶登錄：手動(dòng)的登錄已經(jīng)創(chuàng)建的用戶，正確輸入用戶名即可成功登錄。(3)創(chuàng)建二級(jí)文件目錄(MD:手動(dòng)的輸入目錄名稱，(即設(shè)置主目錄(MFD和用戶文件目錄(UFD)。(4)顯示目錄(show_content):將用戶創(chuàng)建的目錄顯示在界面上。(5)刪除目錄(delete_content):手動(dòng)輸入目

2、錄的名稱即可刪除已經(jīng)創(chuàng)建的目錄。(6)進(jìn)入目錄：進(jìn)入目錄內(nèi)部，可以進(jìn)行文件的各種操作。(7)復(fù)制目錄(modify_content):在用戶登錄后，輸入要修改的目錄名稱，對(duì)其進(jìn)行修改，輸入新的目錄名并保存。(8)建立一個(gè)文件(create):在目錄中手動(dòng)輸入文件名，可以創(chuàng)建新的文件，在創(chuàng)建的同時(shí)輸入文件的保護(hù)碼，對(duì)文件內(nèi)容進(jìn)行保護(hù)，防止信息泄露。(9)刪除一個(gè)文件(delete):手動(dòng)輸入已經(jīng)創(chuàng)建的文件的名稱，即可刪除此文件。(10)寫文件(write):手動(dòng)的在文件中寫入內(nèi)容。(11)讀文件(read):查看文件中的已經(jīng)寫入的內(nèi)容。(12)修改文件屬性(modifyfile):通過(guò)修改屬性改

3、變文件類型?；谄涞土杀九c高度可設(shè)定性，Linux常常被應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，例如機(jī)頂盒、移動(dòng)電話及行動(dòng)裝置等。在移動(dòng)電話上，Linux已經(jīng)成為與SymbianOSWindowsMobile系統(tǒng)并列的三大智能手機(jī)操作系統(tǒng)之一；而在移動(dòng)裝置上，則成為WindowsCE與PalmOS外之另一個(gè)選擇。目前流行的TiVo數(shù)位攝影機(jī)使用了經(jīng)過(guò)定制化后的Linux。此外，有不少硬件式的網(wǎng)絡(luò)防火墻及路由器，例如部份LinkSys的產(chǎn)品，其內(nèi)部都是使用Linux來(lái)驅(qū)動(dòng)、并采用了操作系統(tǒng)提供的防火墻及路由功能。1.2 目的及意義Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在PC計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)全部的Unix特性，具有多

4、任務(wù)、多用戶的能力。Linux是在GNU共許可權(quán)限下免費(fèi)獲得的，是一個(gè)符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)軟件包不僅包括完整的Linux操作系統(tǒng)，而且還包括了文本編輯器、高級(jí)語(yǔ)言編譯器等應(yīng)用軟件。它還包括帶有多個(gè)窗口管理器的X-Window圖形用戶界面，如同我們使用WindowsNT一樣，允許我們使用窗口、圖標(biāo)和菜單對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作。Linux之所以受到廣大計(jì)算機(jī)愛(ài)好者的喜愛(ài)，主要原因有兩個(gè)，一是它屬于自由軟件，用戶不用支付任何費(fèi)用就可以獲得它和它的源代碼，并且可以根據(jù)自己的需要對(duì)它進(jìn)行必要的修改，無(wú)償對(duì)它使用，無(wú)約束地繼續(xù)傳播。另一個(gè)原因是，它具有Unix的全部功能，任何使用Uni

5、x操作系統(tǒng)或想要學(xué)習(xí)Unix操作系統(tǒng)的人都可以從Linux中獲益。在Linux操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)文件的各種操作，即創(chuàng)建、刪除、修改、寫入、讀取等。基于Linux的模擬文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了采用用戶登錄機(jī)制，可以查看文件信息，管理文件及文件夾。在界面中用戶可以手動(dòng)的進(jìn)行操作，每一步都有操作成功或失敗的提示，清晰的展示每一步的操作過(guò)程，用戶可以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的操作，例如:創(chuàng)建、修改、刪除等。經(jīng)過(guò)幾天的努力完成了基于Linux的模擬文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)這一課題，按照具體的要求，將每個(gè)功能實(shí)現(xiàn)并附上溫馨提示，主要的功能有：展示了添加用戶、用戶登錄、創(chuàng)建二級(jí)目錄、修改目錄名、刪除目錄、顯示全部目錄、

6、創(chuàng)建文件、修改文件名、刪除文件、寫入文件、讀取文件等功能。1.3 設(shè)計(jì)成果基于Linux的模擬文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了采用用戶登錄機(jī)制，可以查看文件信息，管理文件及文件夾。在界面中用戶可以手動(dòng)的進(jìn)行操作，每一步都有操作成功或失敗的提示，清晰的展示每一步的操作過(guò)程，用戶可以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的操作，例如：創(chuàng)建、修改、刪除等。經(jīng)過(guò)幾天的努力完成了基于Linux的模擬文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)這一課題，按照具體的要求，將每個(gè)功能實(shí)現(xiàn)并附上溫馨提示，主要的功能有：展示了用戶登錄、創(chuàng)建二級(jí)目錄、修改目錄名、刪除目錄、顯示全部目錄、創(chuàng)建文件、修改文件名、刪除文件、寫入文件、讀取文件等功能。2.總體設(shè)計(jì)2.1

7、功能介紹本系統(tǒng)包括用戶管理、目錄管理、文件管理共3個(gè)模塊。在用戶管理模塊中，包括創(chuàng)建用戶，輸入用戶名；用戶登錄等功能。在目錄管理模塊中，包括創(chuàng)建二級(jí)文件目錄，輸入文件的目錄名稱；顯示目錄，輸入文件目錄的名字，顯示出對(duì)應(yīng)的目；刪除目錄；進(jìn)入目錄主要是為了操作目錄內(nèi)部的文件。文件管理模塊，包括文件的創(chuàng)建，在進(jìn)入目錄后可以按照提示輸入文件的名稱，輸入密碼，創(chuàng)建新的文件并添加文件的保護(hù)碼；打開(kāi)一個(gè)文件，在目錄中按照提示輸入文件的名稱，便可以打開(kāi)目錄中對(duì)應(yīng)的文件；打開(kāi)全部文件，進(jìn)入目錄后，按照提示輸入相應(yīng)的操作，即可打開(kāi)本目錄下所有的文件；刪除一個(gè)文件，進(jìn)入目錄按照提示選擇相應(yīng)的操作，輸入文件名稱，即可

8、刪除此文件；寫入文件，在目錄中打開(kāi)一個(gè)文件，寫入內(nèi)容；讀取文件，在目錄中打開(kāi)文件，查看文件的內(nèi)容。修改保護(hù)碼，進(jìn)入目錄輸入文件的名稱，按照提示修改文件的保護(hù)碼。形象展示見(jiàn)下圖2.1:12.圖基于Linux的模擬文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.2 模塊關(guān)聯(lián)在系統(tǒng)中各個(gè)模塊之間有著一定的聯(lián)系，系統(tǒng)中創(chuàng)建多個(gè)用戶，每一個(gè)用戶可以創(chuàng)建多個(gè)目錄，在目錄中最多創(chuàng)建10個(gè)文件。用戶與目錄之間存在一對(duì)多的關(guān)系，目錄與文件之間也存在一對(duì)多的關(guān)系，用戶與文件之間也存在一對(duì)多的關(guān)系。具體描述見(jiàn)下圖：創(chuàng)建目錄創(chuàng)建文件圖2.3刪除文件圖2.43,詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 文件的復(fù)制intcopy_file()charfrom20;cha

9、rto20;printf("請(qǐng)輸入源目錄:n");scanf("%s",from);printf("請(qǐng)輸入目標(biāo)目錄:n");scanf("%s",to);charbuffer1024;/緩沖區(qū)FILE*in,*out;/文件流if(in=fopen(from,"r")=NULL)/fopen打開(kāi)文件，指向該流的文件指針就會(huì)被返回printf("源文件不存在，請(qǐng)檢查路徑輸入是否存在！n");exit(1);if(out=fopen(to,"w+")=NULL

10、)/打開(kāi)目標(biāo)文件的文件流printf("創(chuàng)建目標(biāo)文彳流失??！n");exit(1);intlen;/len為fread讀到的字節(jié)長(zhǎng)while(len=fread(buffer,1,1024,in)>0)從源文件中讀取數(shù)據(jù)并放到緩沖區(qū)中fwrite(buffer,1,len,out);/將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫到目標(biāo)文件中fclose(out);fclose(in);return0;3.2 文件的權(quán)限查看voidpower()charptr20;inta,b;printf("請(qǐng)輸入您要查看的文件名!n");scanf("%s",ptr);

11、a=access(ptr,R_OK);b=access(ptr,W_OK);if(a=0)printf("擁有讀s的權(quán)限!n",ptr);elseprintf("不擁有讀s的權(quán)限!n",ptr);if(b=0)printf("擁有寫s的權(quán)限!n",ptr);elseprintf("不擁有寫s的權(quán)限！n",ptr);structstatst;if(stat(ptr,&st)=-1)perror("stat");elseprintf("文件所有者UID=%ldn",(lo

12、ng)st.st_uid);printf("文件創(chuàng)建時(shí)間%s",ctime(&st.st_ctime);3.3 文件的刪除voiddelete_file()(charptr20;printf("請(qǐng)輸入您要?jiǎng)h除的文件名n");scanf("%s",ptr);if(unlink(ptr)=1)printf("文件刪除失敗n");elseprintf("文件刪除成功n");4.運(yùn)行截圖4.1 文件的刪除:2 .刪除文件*3 .讀文件*卡*«*«*南*«4.m&am

13、p;L1(3九查看文件權(quán)限H5*復(fù)制文件*7.返回請(qǐng)選擇畬輸入您要?jiǎng)h除的文件名QQQ文件刪除成功*±*1*m1倉(cāng)I建文件*jt*/*2j|*會(huì)*+*«3_1寺力)生=*#*_圖4.1104.2查看文件權(quán)限*d*5查看文件權(quán)限*6.復(fù)制文件7,返回*、*旨*金嗑*請(qǐng)選擇5請(qǐng)輸入您要查看的文件名I444擁有讀444的權(quán)限L神宥號(hào)444的杈限！支庫(kù)所有者U1D=9文件創(chuàng)建時(shí)間ThuJan323：06：572019鼻*W*1f*+*#氐*$*金左*文件操作1 .創(chuàng)建文件2 .刪除文件*圖4.24.3復(fù)制文件TTTF*亡*請(qǐng)選擇事前路徑為：/內(nèi)nt/hgfs/共享文件夾請(qǐng)輸人改變的目

14、錄555進(jìn)入子目錄成功,改變后的目錄為：加過(guò)/卜915/其學(xué)文件夾/555*#*&#會(huì)*/*#*#*出決*目錄操作*工建學(xué)目錄1/1+北2 .進(jìn)入字目親*二返回上一級(jí)目錄*4 .刪除子目錄*5 .皆看自錄下文件*6 .進(jìn)入文件操作*圖4.3115.心得體會(huì)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)我對(duì)文件系統(tǒng)有了更深的了解。在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，幾乎毫無(wú)例外地是通過(guò)文件系統(tǒng)來(lái)組織和管理在計(jì)算機(jī)中所存儲(chǔ)的大量程序和數(shù)據(jù)的。此次課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的文件系統(tǒng)主要是通過(guò)其管理功能來(lái)呈現(xiàn)給大家的。我們從網(wǎng)上找了很多資料，參照網(wǎng)上的資料編寫程序代碼。那些鏈表指針修改的順序稍微不對(duì)功能就可能實(shí)現(xiàn)不了甚至是整個(gè)程序都會(huì)出錯(cuò)。任何程序都離

15、不了增刪改查四個(gè)基本操作，我們此次的課程設(shè)計(jì)也如此。性，任何程序的運(yùn)行都離不開(kāi)操作系統(tǒng)。文件系統(tǒng)，其實(shí)就存在于我們的生活當(dāng)中。以前很多人都說(shuō)學(xué)校里學(xué)到知識(shí)不實(shí)用，但我看不然，學(xué)校知識(shí)與我們的生活息息相關(guān)，在學(xué)校認(rèn)真學(xué)習(xí)知識(shí)，在以后的工作和生活中都會(huì)用到。12附錄:#include<sys/stat.h>/調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)#include<sys/types.h>#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<dirent.h>#include<stdlib.h>#include<e

16、rrno.h>#include<fcntl.h>#include<string.h>#include<time.h>voidadd_content();voiddelete_content();/創(chuàng)建目錄voidadd_content()charptr20;inta;printf("請(qǐng)輸入您要?jiǎng)?chuàng)建的目錄的名字！n");scanf("%s",ptr);a=mkdir(ptr,S_IRWXU|S_IRWXG|S_IROTH|S_IXOTH);13if(a=0)printf("創(chuàng)建成功n");els

17、eprintf("該目錄已經(jīng)存在，創(chuàng)建失敗n");)voidcd_content()(charcurdir30;/當(dāng)前目錄chardirname10;/改變目錄printf("當(dāng)前路徑為：n");strcpy(curdir,getcwd(NULL,0);printf("%sn",curdir);printf("請(qǐng)輸入改變的目錄n");scanf("%s",dirname);if(chdir(dirname)=0)改變目printf("進(jìn)入子目錄成功，");/錄strcat(c

18、urdir,"/");/連接strcat(curdir,dirname);printf("改變后的目錄為：n");printf("%sn",curdir);14elseprintf("該子目錄不存在！請(qǐng)核對(duì)后輸入。n");)voidrcd_content()charcurdir500='0'/當(dāng)前目錄chardirname500='0'/改變目錄printf("當(dāng)前路徑為：n");strcpy(curdir,getcwd(NULL,0);printf("

19、%sn",curdir);inti=499,n=0;for(;i>=0;i-)if(curdiri='/')break;for(;n<i;n+)dirnamen=curdirn;if(chdir(dirname)=0)15printf（"返回上級(jí)目錄成功！n"）;printf（"當(dāng)前路徑為：n%sn",dirname）;elseprintf（"返回上級(jí)目錄失敗n"）;/刪除目錄voiddelete_content（）charptr20;printf（"請(qǐng)輸入您要?jiǎng)h除的目錄的名字n&quo

20、t;）;scanf（"%s",ptr）;if（rmdir（ptr）=-1）printf（"刪除失敗n"）;elseprintf（"刪除成功n"）;/查看目錄intlook（）DIR*dir;structdirent*ptr;charw20;printf（"請(qǐng)輸入查看的目錄:n"）;*/scanf("%s",w);dir=opendir(w);/opendir打開(kāi)個(gè)目錄while(ptr=readdir(dir)!=NULL)if(ptr->d_type=8)printf("名稱：

21、s-類型：文件n",ptr->d_name);elseprintf("名稱：s-類型：文件夾n",ptr->d_name);/*if(!strcmp(ptr->d_name,".")printf("d_name:以上是文件夾n");elseif(!strcmp(ptr->d_name,".")printf("d_name:以上是文件n");elseprintf("d_name:%sn",ptr->d_name);closedir(dir

22、);return0;/創(chuàng)建文件/*17O_WRONLYO_CREAT|O_TRUNC只寫，文件不存在那么就創(chuàng)建，文件長(zhǎng)度戳為0S_IRWXU|S_IXGRP|S_IROTH|S_IXOTH用戶讀、寫、執(zhí)行、用戶組讀、執(zhí)行、其他用戶讀、執(zhí)行*/voidadd_file()(intfd;/文件描述符charptr20;printf("請(qǐng)輸入您要?jiǎng)?chuàng)建的文件的名字！n");scanf("%s",ptr);if(fd=open(ptr,O_WRONLY|O_RDONLY|O_CREAT,S_IRWXU|S_IXGRP|S_IROTH|S_IXOTH)=-1)pri

23、ntf("文件已存在，失敗!n");else(printf("成功!n");/讀文件voidread_file()intfd,size;charbuf20000='0'charptr20;printf("請(qǐng)輸入您要讀取的文件名！n");scanf("%s",ptr);fd=open(ptr,O_RDONLY);if(fd=-1)printf("打開(kāi)該文件失??！n");elseprintf("打開(kāi)成功n");read(fd,buf,sizeof(buf);pri

24、ntf("%sn",buf);close(fd);/寫文件voidwrite_file()intlen=0;intfd=0;charbuf200='0'charptr30;printf("輸入您要寫的文件名n");scanf("%s",ptr);printf("輸入您要輸入的內(nèi)容n");scanf("%s",list);fd=open(ptr,O_WRONLY);if(fd=-1)printf("文件不存在！請(qǐng)先創(chuàng)建該文件。n");elseintlen=100

25、;char*p=NULL;intcnt=0,c;p=(char*)malloc(len);while(c=getchar()!='n')pcnt+=c;if(cnt>=len-1)len);/不夠，重新分配len+=100;p=(char*)realloc(p,20內(nèi)存)pcnt='0'lseek(fd,0,SEEK_END);printf("%d",cnt);write(fd,p,cnt);close(fd);)/刪除文件voiddelete_file()charptr20;printf("請(qǐng)輸入您要?jiǎng)h除的文件名n"

26、;);scanf("%s",ptr);if(unlink(ptr)=1)printf("文件刪除失敗n");elseprintf("文件刪除成功n");/查看文件權(quán)限21voidpower()(charptr20;inta,b;printf("請(qǐng)輸入您要查看的文件名！n");scanf("%s",ptr);a=access(ptr,R_OK);b=access(ptr,W_OK);if(a=0)printf("擁有讀s的權(quán)限!n",ptr);elseprintf("

27、不擁有讀s的權(quán)限!n",ptr);if(b=0)printf("擁有寫s的權(quán)限!n",ptr);elseprintf("不擁有寫s的權(quán)限！n",ptr);structstatst;if(stat(ptr,&st)=-1)perror("stat");22elseprintf("文件所有者UID=%ldn",(long)st.st_uid);printf("文件創(chuàng)建時(shí)間%s",ctime(&st.st_ctime);/復(fù)制文件intcopy_file()charfrom2

28、0;charto20;printf("請(qǐng)輸入源目錄:n");scanf("%s",from);printf("請(qǐng)輸入目標(biāo)目錄:n");scanf("%s",to);charbuffer1024;緩沖區(qū)FILE*in,*out;文件流if(in=fopen(from,"r")=NULL)/fopen打開(kāi)文件，指向該流的文件指針就會(huì)被返回printf("源文件不存在，請(qǐng)檢查路徑輸入是否存在！n");exit(1);打開(kāi)目標(biāo)文件的文件if(out=fopen(to,"w+

29、")=NULL)23printf(創(chuàng)建目標(biāo)文彳流失??！n");exit(1);)intlen;/len為fread讀到的字節(jié)長(zhǎng)while(len=fread(buffer,1,1024,in)>0)/從源文件中讀取數(shù)據(jù)并放到緩沖區(qū)中fwrite(buffer,1,len,out);/將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫到目標(biāo)文件中)fclose(out);fclose(in);return0;)intlogin()/用戶登陸intx;charid20;intcheck,a=1;charpin1="111"charpin2="222"24charpi

30、n3="333"charpin20;DIR*dir;while(a)printf(3*n");printf("文件管理系統(tǒng)用戶登錄*n");printf(z*n");printf（"請(qǐng)輸入用戶名:n"）;scanf("%s",id);if(strcmp(id,pin1)=0)x=1;elseif(strcmp(id,pin2)=0)x=2;elseif(strcmp(id,pin3)=0)x=3;elseprintf(用戶名不存在。n"）;switch(x)25case3:printf

31、("密碼:n");scanf("%s",pin);check=strcmp(pin,pin3);break;case2:printf("密碼:n");scanf("%s",pin);check=strcmp(pin,pin2);break;case1:printf("密碼:n");scanf("%s",pin);check=strcmp(pin,pin1);break;default:printf("您的輸入有誤，退出！n");exit(0);)if(ch

32、eck!=0)25printf("n密碼錯(cuò)誤！請(qǐng)重新輸入:n");)else(printf("n%s登錄成功！n",pin);a=mkdir(pin,S_IRWXU|S_IRWXG|S_IROTH|S_IXOTH);if(a=0)printf("%s主目錄創(chuàng)建成功!n",pin);elseprintf("%s主目錄已經(jīng)存在!n",pin);break;)intcontent()(while(1)(27intm;printf("*目錄操作*n");printf("*1.創(chuàng)建子目錄*n");printf("*2.進(jìn)入子目錄*n");printf("*3.返回上一級(jí)目錄*n");printf("*4.刪除子目錄*n