"操作系统课程设计模拟文件系统学位论文.doc-综合练习要求"

0 下载量 163 浏览量 更新于2023-12-06 收藏 218KB DOC 举报
操作系统课程设计模拟文件系统-学位论文.doc旨在通过模拟文件系统的设计和实现,加深对操作系统的理论、方法和基础知识的理解,培养学生的系统设计能力。该文件系统可以对文件进行管理、存储和访问,模拟真实的文件系统功能。本论文将对设计目的、基本要求、设计思路以及实现过程进行详细介绍。 首先,本课程设计的目的在于加深对操作系统理论、方法和基础知识的理解。通过实际设计和实现一个模拟文件系统,学生可以更好地掌握操作系统结构、实现机理和各种典型算法。此外,本课程设计还旨在培养学生的系统设计能力,让他们能够系统地了解操作系统的设计和实现思路。 对于基本要求,本设计要求学生选择一个课程设计题目,这里选择的是模拟文件系统。学生需要对文件进行管理、存储和访问,模拟真实的文件系统功能。通过这个任务,学生将综合应用所学的操作系统理论和知识,实际设计和实现一个功能完善的文件系统。 在设计思路方面,学生可以通过分析和了解现有的文件系统结构和实现方式,选择适合自己的设计思路。在模拟文件系统的文件管理方面,可以使用类似于FAT或者inode的数据结构来管理文件的存储位置和权限。在存储方面,可以设计合理的存储分配和回收算法,确保文件的存储空间得到有效利用。另外,还可以实现文件的读取和写入功能,支持文件的创建、删除和修改等操作。 在实现过程中,学生可以选择合适的编程语言和开发环境。一般来说,C语言是较为常用的选择,可以使用C语言编写文件系统的各个功能模块。在编码过程中,需要注意设计的合理性和代码的可维护性,提高代码的可读性和可移植性。 通过本课程设计,学生将会获得以下几方面的收获。首先,他们将深入理解操作系统的相关知识和算法,培养系统设计能力,为以后在工作中面对实际的操作系统问题打下扎实的基础。其次,通过设计和实现一个完整的模拟文件系统,学生将加深对文件系统的理解并掌握其工作原理。最后,学生将锻炼编程和调试的能力,提高代码实现的效率和质量。 综上所述,操作系统课程设计模拟文件系统-学位论文.doc旨在通过模拟文件系统的设计和实现,加深对操作系统的理论、方法和基础知识的理解,培养学生的系统设计能力。通过选择合适的设计思路和实现方式,学生将设计一个功能完善的文件系统,并通过实际实现过程来提高编程和调试能力。通过完成这个课程设计任务,学生将为自己以后在操作系统相关领域的研究和工作打下坚实的基础。
2023-05-31 上传
操作系统课程设计报告 题 目: 文件系统的模拟设计 一、设计目的 本课程设计是学习完"操作系统原理"课程后进行的一次全面的综合训练,通过课程 设计,更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的 理解,加强学生的动手能力。 二、设计内容 (1)概述 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 cd 进出目录 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 (2)设计原理和系统总体功能框架图 1、在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器,在其上实现一个多用户多目录 的文件系统。 2、文件物理结构可采用显式链接或其他方法。 3、磁盘空闲空间的管理可选择位示图或其他方法。如果采用位示图来管理文件存储 空间,并采用显式链接分配方式,则可以将位示图合并到FAT中。 4、文件目录结构采用多用户多级目录结构,每个目录项包含文件名、物理地址、长 度等信息,还可以通过目录项实现对文件的读和写的保护。 5、对文件或目录的操作采用windows系统的API函数来实现。 6、设计一个较实用的用户界面,方便用户使用。要求提供以下相关文件操作:用户 登录、创建目录、删除目录、创建文件、删除文件、读文件、写文件、复制文件、移动 文件、返回根目录、退出。 功能结构图如图1.0所示: (3)详细设计及少数重要编码的说明 这次课程设计中,我负责4个板块,分别是显示列表函数和目录、创建函数文件创 建函数、打开文件函数和关闭文件系统函数。 1. 显示列表函数和目录 流程图如图1.1所示 2. 文件创建函数 算法:查找当前目录下是否有同名文件,是则退出,否则让用户输入文本文件内容 ,以'###'结束。申请inode空间(ialloc函数),申请硬盘block空间(balloc函数), 申请失败则结束。将文件内容写入inode空间和block空间。修改当前目录的结构,修改 inode位图,block位图,写入模拟硬盘。详细过程如流程图1.2所示: 、打开文件函数 对文件进行关闭操作,若此时文件不存在或处于读状态或写状态,则返回关闭失败信 息;若此时文件处于空闲状态,则调用Close函数进行关闭操作。流程图如图1.3所示 : 、关闭文件系统函数 对文件进行打开操作,若此时文件不存在或已处于打开状态或读状态或写状态,则返回 打开失败信息;若此时文件处于空闲状态,则调用Open函数进行打开操作。流程图如图 1.4所示: (4)运行结果分析 程序结果如图1.5-1.7所示 图1.5 图1.6 图1.7 (5)设计小结 操作系统课程设计是本课程重要的实践教学环节。课程设计的目的,一方面使学生 更透彻地理解操作系统的基本概念和原理,使之由抽象到具体;另一方面,通过课程设 计加强学生的实验手段与实践技能,培养学生独立分析问题、解决问题、应用知识的能 力和创新精神。与本课程的实验教学相比,课程设计独立设课,具有更多的学时,给学 生更多自行设计、自主实验的机会,充分放手让学生真正培养学生的实践动手能力,全 面提高学生的综合素质。 对于本次操作系统课程设,由于Linux比较陌生,刚起步阶段花了很大时间去查阅各 种资料。当完成设计时,感觉掌握了以前学到的知识,并且还对操作系统应用有了更深 入的认识。对二级文件系统也有了很好的了解,熟练C语言布局的使用,如何解决实现里 面功能的各种问题。 (6)参考文献 [1]计算机操作系统(第3版),汤小丹,西安电子科技大学出版社,2007年7月 [2]C语言程序设计,孟庆昌,人民邮电出版社,2006年4月 [3]计算机操作系统教程(第3版)习题解答与实验指导,张尧学,清华大学出版社, 2006年11月 (7)附源代码 12、显示列表函数dir( )和目录创建函数mkdir( )等(文件名dir.c) #include "stdio.h" #include "string.h" #include "filesys.h" _dir( ) /*dir*/ { unsigned int di_mode; int i,j,one; struct inode *temp_inode; printf("\nCURRENT DIRECTORY:\n"); for(i=0;i<DIRNUM;i++) {if(!(strcmp(dir.direct[i].d_name,""))&&(dir.direct[i].d_ino==0)) { dir.size = i;break; }} for(i=0;i<dir