操作系统课程设-信息学院计本0601班范海青20061204013.docVIP

操作系统课程设计 学 院：信息科学与工程学院 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2009 年 4 月 18 日 实验内容UNIX linux 文件系统 [问题描述] 在任一OS下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的 模拟UNIX文件系统 。 概要设计 在现有机器硬盘上开辟20M的硬盘空间（利用一个循环操作，在Disk中写入20M的零，创建一个20M的文件即是），作为设定的硬盘空间。 磁盘块物理模型如下 文件则是指具有文件名的若干相关元素的集合。 文件属性主要如下 文件名：实现了按名存取，文件名和目录文件允许重名。 文件类型：可以从不同的角度来规定文件的类型。普通文件、管道文件、块文件。 文件长度：指文件的当前长度，长度的单位可以是KB。 文件的物理位置：文件在磁盘中物理的存储，并打印出来。 此次UNIX文件系统最简单的目录结构。整个文件系统中只建立一张目录表，每个文件一个目录项，目录项含有文件相关信息。每建立一个新文件要先检索所有的目录项保证文件名唯一。然后找出一空白目录项填入相关信息，并修改状态位。删除文件是找到对应目录项，回收所占用空间，清除该目录。 逻辑结构如下 文件名 索引节点编号 文件名1 INode 文件名2 INode 文件名3 INode …. …. Unix文件系统当文件很多时，文件目录要占用大量的盘块。在查找目录的过程中，可能需要多次启动磁盘读入目录文件的盘块。在检索目录文件中只用到了文件名，显然，文件的物理地址等文件的描述信息在检索目录时不需调入内存。为此，可以把文件名与文件描述信息分开。使文件描述信息单独形成一个索引结点。 把文件描述信息单独形成一个称为索引结点的数据结构，简称为inode；文件目录中的每个目录项，则仅由文件名及指向该文件所对应的inode的指针所构成。这样，为找到一个文件的平均启动磁盘的次数减少很多 模型如下： Root Fan.txt A B 存储空间的分配与回收 成组链接法 首先，建立操作系统课程的设计模型。这个系统将利用一个20M的文件作为自己的磁盘空间，设计时由于一个盘块占用1KB，所以20M空间可以产生20480个盘块系统本身将0# - 30#块作为系统区，所以用户区便剩下20450个盘块，每50个盘块为一组，一共可以分为409个组。 将每一组含有的盘块总数N和该组的盘块号，记入其前一组的第一个盘块的S.free 1 ~S.free 50 。这样由各组的第一个盘块形成了一条链。 将第一组的盘块总数和所有的盘块号，记入空闲盘块号栈中，作为当前可供分配的空闲盘块号。最末一组只有49个盘块，其盘块号分别记入其前一组的S.free 1 ~S.free 99 中，而在S.free 0 中则存放0，作为空闲盘块链的结束标志。 基本功能 1、初始化 2、建立文件 3、建立子目录 4、打开文件 5、删除文件 6、删除目录 7、显示目录 详细设计和编码 正规文件 i 结点文件类型 目录文件 共1byte 块设备 管道文件 。物理地址（索引表） 共有13个表项，每表项2byte 。文件长度 4byte 。联结计数 1byte struct INode FileSpec fileSpec; short iaddr[13]; int fileLength; int linkCount; ; 文件名 14byte （5）目录项信息 i 结点号 2byte struct DirChild char filename[14]; short i_BNum ; ; struct DirNode DirChild childItem[64]; short DirCount; ; 定义磁盘文件名 const char FileName[] os.txt; 默认为空的文件名 const char NullName[] 0000000000000; 默认目录文件的长度 const int DirLen 1; 默认超级块的快号 const short SSNum -1; //super block num 定义枚举类型，普通，目录，块文件，管道文件 enum FileSpec NORMAL,DIR,BLOCK,PIP ;//0,1,2,3 short SS[51]; //超级栈,指针为SS[0]，保存当前可用盘快 short freeBlockNum 0; //当前可用盘快所在组记录的盘快号 short freeTotalB 20450; 文件总长度 short freeDirNode[29]; //可用索引节点栈 short freeDirCount 30; //