模拟操作系统实现：多道程序设计与管理

"操作系统课程设计指导" 在操作系统课程设计中，学生被要求模拟一个采用多道程序设计方法的单用户操作系统，这个系统涵盖了四个关键组成部分：进程管理、存储管理、设备管理和文件管理。通过这样的实践，学生可以深入理解操作系统的工作原理和实现方式，同时提升程序设计能力。 1. **文件管理** - **逻辑结构**：文件采用流式结构，内容以文本文件形式存在。其中包含一种特殊的“可执行”文件，内含特定命令，如赋值、加减操作及设备使用等。 - **磁盘模拟**：使用一个文件模拟磁盘，共128块，前两块分别用于文件分配表和根目录，其余存储子目录和文件。每块64字节，模拟磁盘使用显式链接结构。 - **目录结构**：采用树型目录结构，包括固定大小的根目录和可变大小的子目录。目录项包含目录名、文件名、扩展名、属性、起始盘块号和文件长度。 - **磁盘分配**：使用链接结构进行磁盘空间分配。 - **磁盘空闲空间管理**：通过位示图方法管理空闲空间，与文件分配表一起存储在磁盘的前两块。 - **用户接口**：提供多种命令，如创建、复制、删除、移动文件，改变文件属性，建立和删除目录，以及编辑和运行可执行文件。文件缓冲区大小为64字节。 2. **存储管理** - **内存分配与回收**：模拟主存空间的分配和回收，这部分需要实现内存管理机制，确保有效利用内存资源。 - **存储保护**：确保各个进程在内存中的数据安全，防止非法访问或破坏。 3. **进程管理** - 进程是操作系统中的基本执行单元，这部分设计应包括进程的创建、撤销、状态转换（如就绪、运行、等待）以及调度算法的实现，比如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）等。 4. **设备管理** - 设备管理涉及I/O操作的控制，包括设备分配、设备共享、中断处理和缓冲策略。在本设计中，设备管理可能包括模拟不同类型的设备，如磁盘和终端，以及它们与进程交互的方式。 这个课程设计项目旨在让学生全面了解操作系统的核心功能，并实际操作这些功能的实现。通过这个过程，学生不仅能学习到理论知识，还能提升编程技能，为未来在操作系统领域的工作打下坚实基础。