实验二文件系统模拟设计.pdf

实验二的目的是设计一个简单的二级文件系统，模拟Linux环境下的多用户文件操作，包括登录、目录列举、文件创建、删除、打开、关闭、读取和写入等基本功能。这个实验旨在帮助学生深入理解文件系统的内部工作原理和实现机制。 在设计这个文件系统时，首先要确定其数据结构。主目录和子目录都以文件的形式存在于磁盘上，方便查找和修改。用户创建的文件可以编号存储，如file0、file1、file2等，这些编号作为物理地址在目录中登记。文件结构采用链表表示，每个节点（fnode）包含文件名、是否为目录标志、是否已打开、文件内容、父节点指针、子节点指针、前一个节点指针和下一个节点指针。 实验内容包括以下几个主要部分： 1. 用户登录：用户需输入正确的账号和密码才能登录系统。系统预设了8个用户，账号和密码一一对应，如usr1、usr2等。 2. 命令实现：系统提供了一系列命令，如login、dir、create、delete、open、close、read和write，这些命令需要通过C++编程实现相应的功能。例如，login命令验证用户身份，dir命令列出文件和目录信息，包括文件名、物理地址（编号）、保护码和文件长度。 3. 文件操作：文件的创建、读取和写入是文件系统的核心功能。create命令用于创建新文件，write命令将数据写入已打开的文件，而read命令则从文件中读取内容。 4. 目录操作：mkdir命令创建新目录，cd命令改变当前工作目录，del命令删除文件或目录。dir命令列出当前目录下的文件和子目录。 5. 系统运行：run()函数是整个模拟文件系统的入口，它会处理用户的输入，调用相应命令的实现函数。 在实现这个模拟文件系统时，需要编写一系列辅助函数，如initfile()用于初始化文件或目录，createroot()创建系统根目录，findpara()处理命令参数，chklogin()检查用户登录信息，help()显示命令帮助，mkdir()、create()、read()、write()、del()和cd()分别实现对应的文件和目录操作。 在编写C++代码时，需要注意在Linux环境下使用g++进行编译。整个实验涉及到的数据结构设计、函数接口定义以及流程控制，都是为了模拟一个基本的多用户文件系统，让学生在实践中理解和掌握文件系统的基本原理和实现技术。