实验要求
实验目的与要求
用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程，从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。
要求设计一个 n个用户的文件系统，每次用户可保存m个文件，用户在一次运行中只能打开一个文件，对文件必须设置保护措施，且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。
二、例题：
设计一个10个用户的文件系统，每次用户可保存10个文件，一次运行用户可以打开5个文件。
程序采用二级文件目录（即设置主目录[MFD]）和用户文件目录（UED）；另外，为打开文件设置了运行文件目录（AFD）。
为了便于实现，对文件的读写作了简化，在执行读写命令时，只需改读写指针，并不进行实际的读写操作
算法与框图：
因系统小，文件目录的检索使用了简单的线性搜索。文件保护简单使用了三位保护码：允许读写执行、对应位为 1，对应位为0，则表示不允许读写、执行。
程序中使用的主要设计结构如下：
主文件目录和用户文件目录（ MFD、UFD）打开文件目录（ AFD）（即运行文件目录）
文件系统算法的流程图如下：
三、实验题：
增加 2～3个文件操作命令，并加以实现（如移动读写指针，改变文件属性，更换文件名，改变文件保护级别）。
编一个通过屏幕选择命令的文件管理系统，每屏要为用户提供足够的选择信息，不需要打入冗长的命令。
设计一个树型目录结构的文件系统，其根目录为 root，各分支可以是目录，也可以是文件，最后的叶子都是文件。
根据学校各级机构，编制一文件系统。
实验报告
1.实验目的
用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程，从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。
要求设计一个 n个用户的文件系统，每次用户可保存m个文件，用户在一次运行中只能打开一个文件，对文件必须设置保护措施，且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。
2.实验内容与要求
设计一个10个用户的文件系统，每次用户可保存10个文件，一次运行用户可以打开5个文件。
程序采用二级文件目录（即设置主目录[MFD]）和用户文件目录（UED）；另外，为打开文件设置了运行文件目录（AFD）。
为了便于实现，对文件的读写作了简化，在执行读写命令时，只需改读写指针，并不进行实际的读写操作
算法与框图：
因系统小，文件目录的检索使用了简单的线性搜索。文件保护简单使用了三位保护码：允许读写执行、对应位为 1，对应位为0，则表示不允许读写、执行。
程序中使用的主要设计结构如下：
主文件目录和用户文件目录（ MFD、UFD）打开文件目录（ AFD）（即运行文件目录）
3.流程图与模块调用
4.实验分析
想要完成操作系统算法，首先要弄清楚操作系统相关的专业术语。弄清各个算法的流程和目的要求。才能模拟出相关算法的过程。
一般情况下，操作系统中，文件管理提供了如下功能：
①统一管理文件存储空间(即外存)，实施存储空间的分配与回收。
②确定文件信息的存放位置及存放形式。
③实现文件从名字空间到外存地址空间的映射，即实现文件的按名存取。
④有效实现对文件的各种控制操作(如建立、撤销、打开、关闭文件等)和存取操作(如读、写、修改、复制、转储等)
其实就是对文件进行管理。
本次实验对文件定义了如下数据结构：
class file: def __init__(self, uid, fid, name, status): self.uid = uid self.fid = fid self.name = name self.status = status
定义了文件的id标识，文件名，状态等等。
5.运行情况
6.实验体会
通过本次实验，我深刻的理解了操作系统中文件管理可视化的优点。操作系统实验重在理解每一个算法的意图和目的，那么就选择适当的数据结构模拟过程就可以完成相关算法了。
文件管理系统作为一个统一的信息管理机制，可以解决海量文件存储，管理困难；查找缓慢，效率低下；文件版本管理混乱；文件安全缺乏保障；文件无法有效协作共享；知识管理举步维艰等问题。
本次实验采用python完成，IDE是pycharm。
【附】实验代码
mfd = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J'] # 存用户信息 ufd = [] # 存放文件 class file: def __init__(self, uid, fid, name, status): self.uid = uid self.fid = fid self.name = name self.status = status # 输出用户 def display1(): print("用户：\n1、A\t2、B\n3、C\t4、D\n5、E\t6、F\n7、G\t8、H\n9、I\t10、J\n") # 输出用户文件夹目录 def display2(arr): str = '该用户的文件目录为：\n' for index, item in enumerate(arr): if (index + 1) % 2: str += '{}、文件名：{} 文件fid：{} 文件状态：{}\t'.format((index + 1), item.name, item.fid, item.status) else: str += '{}、{}\n'.format((index + 1), item.name) print(str, '\n') # 输出命令表 def display3(): print('指令集：\n1、创建新文件\t2、删除文件\n3、打开文件\t4、关闭文件\n5、读出文件\t6、写入文件\n7、查看文件目录\t8、退出\n') display1() option = input('请输入用户名以进入UFD：') if option in mfd: files = [] # 存放属于该用户的文件 for item in ufd: if item.uid == option: files.append(item) display2(files) display3() option2 = int(input('请输入指令序号：')) while option2 != 8: if option2 == 1: if len(files) < 10: a = input('请输入新建的文件名：') p = file(option, len(files) + 1, a, 'close') ufd.append(p) files.append(p) option2 = int(input('请输入指令序号：')) else: print('最多只能创建10个文件') option2 = int(input('请输入指令序号：')) elif option2 == 2: b = int(input('请输入你需要删除文件的fid：')) for item in files: if item.fid == b: files.remove(item) print("已删除") option2 = int(input('请输入指令序号：')) elif option2 == 3: c = int(input('请输入你需要打开文件的fid：')) for item in files: if item.fid == c: item.status = 'open' print('已打开') option2 = int(input('请输入指令序号：')) elif option2 == 4: d = int(input('请输入你需要关闭文件的fid：')) for item in files: if item.fid == d: item.status = 'close' print('已关闭') option2 = int(input('请输入指令序号：')) elif option2 == 5: e = int(input('请输入你需要读取文件的fid：')) for item in files: if item.fid == e: item.status = 'read' print('已读取') option2 = int(input('请输入指令序号：')) elif option2 == 6: f = int(input('请输入你需要写入文件的fid：')) for item in files: if item.fid == f: item.status = 'write' print('已写入') option2 = int(input('请输入指令序号：')) elif option2 == 7: display2(files) option2 = int(input('请输入指令序号：')) else: print("无此用户！")
