操作系统模拟unix文件系统的设计及实现

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1、操作系统课程设计模拟UNIX文件系统的设计及实现院系：计算机学院二系班级：计07–2班姓名：2009年6月10日操作系统课程设计任务书一、题目：银行家算法二、设计要求（1）吴勇克（组长）、刘胜光组成设计小组。（2）小组成员分工协作完成。要求每个成员有自己相对独立的模块，同时要了解其他组员完成的内容。（3）查阅相关资料，自学具体课题中涉及到的新知识。（4）采用结构化、模块化程序设计方法设计，功能要完善，界面美观。（5）所设计的系统应有菜单、动画和音乐。（6）按要求写出课程设计报告，并于设计结束后1周内提交。其主要内

2、容包括：封皮、课程设计任务书，指导教师评语与成绩、目录、概述、软件总体设计、详细设计、软件的调试、总结、谢启、附录：带中文注释的程序清单、参考文献。报告一律用A4纸打印，中文字体为宋体，西文字体用TimeNewRoma，一律用小四号字，行距采用“固定值”18磅，首行缩进2字符。总体设计应配合软件总体模块结构图来说明软件应具有的功能。详细设计应用传统或N-S流程图和屏幕抓图说明，调试的叙述应配合出错场景的抓图来说明出现了哪些错误，如何解决的。三、课程设计工作量由于是设计小组团结协作完成设计任务，一般每人的程序量在2

3、00行有效程序行左右，不得抄袭。四、课程设计工作计划2009年6月15日，指导教师讲课，学生根据题目准备资料；2009年6月16日，设计小组进行总体方案设计和任务分工；2009年16月16日～2009年6月23日，每人完成自己承担的程序模块并通过独立编译；2009年6月23日～2009年6月29日，将各模块集成为一个完整的系统，并录入足够的数据进行调试运行；2009年6月30日，验收、撰写报告；2009年7月2日，验收或总结。指导教师签章教研室主任签章目录1.概述………………………………………………………12.总

4、体设计……………………………………………..…23.详细设计…………………………………………………34.代码调试…………………………………………………95.总结………………………………………………………116.附录………………………………………………………127.参考文献………………………………………………………….30一．概述【课设原理】UNIX采用树型目录结构，每个目录表称为一个目录文件。一个目录文件是由目录项组成的。每个目录项包含16B，一个辅存磁盘块(512B)包含32个目录项。在目录项中，第1、2字节为

5、相应文件的外存i节点号，是该文件的内部标识；后14B为文件名，是该文件的外部标识。所以，文件目录项记录了文件内、外部标识的对照关系。根据文件名可以找到辅存i节点号，由此便得到该文件的所有者、存取权、文件数据的地址健在等信息。UNIX的存储介质以512B为单位划分为块，从0开始直到最大容量并顺序加以编号就成了一个文件卷，也叫文件系统。UNIX中的文件系统磁盘存储区分配图如下：0#1#2#…K#K+1#K+2#K+3#…n#i节点区文件存储区引导区管理区本次课程设计是要实现一个简单的模拟UNIX文件系统。我们在磁盘中

6、申请一个二进制文件模拟UNIX内存，依次初始化建立位示图区，I节点区，数据块区。并给已打开的文件建立文件打开表。【课设内容】1.设计任务多用户、多级目录结构文件系统的设计与实现。可以实现下列几条命令login用户登录logout退出当前用户dir列文件目录creat创建文件delet删除文件及目录树open打开文件close关闭文件read读文件write写文件mkdir创建目录cd改变文件目录format格式化文件系统quit退出文件系统2．文件系统应具有的基本功能  （1）多用户 ：usr1,usr2,usr

7、3,……,usr8  (1-8个用户)  （2）多级目录：可有多级子目录；  （3）具有login (用户登录)  （4）系统初始化（建文件卷、提供登录模块）  （5）文件的创建： create  （6）文件的打开：open  （7）文件的读：read  （8）文件的写：write  （9）文件关闭：close  （10）删除文件或目录：delet   （11）创建目录（建立子目录）：mkdir  （12）改变当前目录：cd  （13）列出文件目录：dir  （14）退出：logout 二．总体设计【算法思想】先

8、建立512个块，每个块对应512个字节，在建立一个有512个元素的字符数组，每个元素对应相应的块号，不管是文件或是目录都有I节点，建立自己设定数目元素的I节点表，并依次把位图区，I节点表，数据块区每个元素映射到一个二进制文件上。在每一次的操作中如果相应元素有变动，则对应在文件中更新输出相应数据，以便下一次启动程序的时候可以快速导入上一次的数据。【系统总体框架图】【系统总体