模拟unix(linux)文件系统

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1、0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日一、实验内容1、题目：模拟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。二、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。空闲盘块栈（存放空闲盘块）目录区各盘块（每个占1KB）存放文件内容,为程序设计方便，iNode节点也存放在此处。1kb（

2、目录快）30kB20480kb0kb（超级块信息）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

3、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1INode文件名2INode文件名3INode….….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，

4、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：RootFan.txtINode节点INode节点目录节点节点AB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

5、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、显示目录一、详细设计和编码正规文件i结点文件类型目录文件(共

6、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1bytestructINode{FileSpecfileSpec;shortiaddr[13];intfileLength;intlinkCount;};文件名14byte（5）目录项信息i结点号2bytestructDirChild{charfilename[14];shorti_BNum;};structDirNode{DirChildchildItem[64];shortDirCount;};定义磁盘文

7、件名constcharFileName[]="os.txt";默认为空的文件名constcharNullName[]="0000000000000";默认目录文件的长度constintDirLen=1;默认超级块的快号constshortSSNum=-1;//superblocknum定义枚举类型，普通，目录，块文件，管道文件enumFileSpec{NORMAL,DIR,BLOCK,PIP};//0,1,2,3shortSS[51];//超级栈,指针为SS[0]，保存当前可用盘快shortfreeBlockNum=

8、0;//当前可用盘快所在组记录的盘快号shortfreeTotalB=20450;文件总长度shortfreeDirNode[29];//可用索引节点栈shortfreeDirCount=30;//索引节点栈指针shortcurrDirNum;//当前目录所在的磁盘号shortcurrINum;DirNode*currDir;//当前目录节点I