操作系统课程设计模拟DOS文件的建立与使用

课程设计说明书题目: 模拟DOS文件的建立与使用

院系：计算机科学与工程

专业班级：计算机10-3

学号： **********

学生姓名：***

指导教师：**

2013年 1月 9 日

安徽理工大学课程设计（论文）任务书

计算机科学与工程学院计算机科学与技术系

2012年 11月 20日

安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表

摘要

操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。

文件管理是操作系统的五大职能之一，主要涉及文件的逻辑组织和物理组织，目录的结构和管理。所谓文件管理，就是操作系统中实现文件统一管理的一组软件、被管理的文件以及为实施文件管理所需要的一些数据结构的总称（是操作系统中负责存取和管理文件信息的机构）文件管理是操作系统中一项重要的功能。其重要性在于，在现代计算机系统中，用户的程序和数据，操作系统自身的程序和数据，甚至各种输出输入设备，都是以文件形式出现的。可以说，尽管文件有多种存储介质可以使用，如硬盘、软盘，光盘，闪存，记忆棒，网盘等等，但是，它们都以文件的形式出现在操作系统的管理者和用户面前。

磁盘管理是一项计算机使用时的常规任务，它是以一组磁盘管理应用程序的形式提供给用户的，主要研究的问题包括磁盘调度的算法，访存时延，调度算法的优劣性和适用场合等等。

关键词：模拟dos文件的建立和使用，索引存贮，链式存贮，磁盘调度

目录

1 设计目的 (1)

2 设计要求 (1)

2.1模拟设计DOS操作系统中磁盘文件的存储结构 (1)

2.1.1算法分析： (2)

2.2模拟设计便于直接存取的索引文件结构 (3)

2.2.1算法分析： (4)

3 模拟算法的实现 (5)

3.1流程图 (5)

3.1.1主窗口（main函数） (5)

3.1.2直接存取的索引文件结构 (6)

3.2程序源代码 (7)

3.3运行效果图 (11)

总结 (13)

参考文献 (14)

1 设计目的

磁盘文件是磁盘上存储的重要信息，通过本实验模拟DOS文件的建立和使用情况，理解磁盘文件的物理结构。文件管理是操作系统中重要的内容之一，不同的文件系统提供了不同的物理结构，通过实验，深入理解文件的物理结构与存取方法之间的关系，以便更好的掌握文件系统的概念。

2 设计要求

2.1 模拟设计DOS操作系统中磁盘文件的存储结构

DOS操作系统对磁盘文件的管理采用链接结构，将所有的链接指针集中在一起，存放在文件分配表（FAT）中。连接文件的第一个物理块号登记在文件目录中。其设计思想是：假定磁盘上共有N个物理块可供使用，当要存放文件时，从FAT表中寻找其值为0的项，用其对应的物理块存放文件信息，并把文件占有的各物理块用链接指针登记在FAT表中，再把文件的第一个物理块号登记在文件目录中。

文件目录及FAT表如图所示:

图2-1

在DOS中FAT表的前两项用来记录磁盘的类型。而从第2项开始记录磁盘的分配情况和文件各物理块的链接情况。在FAT表中第三项的值如果为0，表示对应的第三块空闲。由图还知道文件A的各记录依次存放在第2、第4、第15、第16、第50等六个物理块中。第50块中的指针为FFF，表示文件A的结束。文件B的各记录依次存放在第7、第10、第20等三个物理块中。第20块中的指针为FFF。

假定磁盘存储空间共有100个物理块，设计一个文件分配表。为了简单，文件分配表可用一个数组定义，其中每一个元素与一个物理块对应。当第 i 个元素为 0 时，表示第 i 块空闲；当第 i 个元素既不为 0 也不为 FFF 时，其值表示该文件的下一个物理块号。另外，再设一个空闲块总数变量记录系统还有的空闲块数。为了简单，假定一个物理块指存放一个逻辑记录，要求设计一个程序，把文件的逻辑记录结构转换成 DOS 的链接结构。当用户要求将已在主存的文件保存在磁盘上时，给出文件名及文件的记录个数，系统应能在磁盘上正确地保存文件。或当用户要求给指定文件增加记录时，也应正确的实现，并插在指定记录之后。

为了正确地执行模拟程序，可用键盘模拟输入用户的要求。输入格式为： write(文件名，记录个数) 或i nsert(文件名，逻辑记录号)

2.1.1算法分析：

void write(char *tmpname,int tmplength)

{

int last,i,j;

strcpy(file[filenumber].name,tmpname);//复制文件名和文件块个数

file[filenumber].length=tmplength;

for(i=2;i

if(FAT[i]==0){

file[filenumber].start=i;//首个空闲块为文件开始块

last=i;

FAT[last]=FFF;

break;

}

}

for(i=1;i

for(j=2;j

if(FAT[j]==0){

FAT[last]=j; last=j;

FAT[last]=FFF; break;

}

}

FAT[last]=FFF;//文件末存结束标记

freespace-=tmplength;//改变空闲块个数

filenumber++;

printf("文件名和长度:%s %d\n",tmpname,tmplength);

}

void insert(char *tmpname,int insertpoint)

{

int i;

int last,brpoint;

for(i=0;i

{

if(strcmp(file[i].name,tmpname)==0)//比较插入文件名与已存在文件名是否相同

{

last=i;

break;

}

}

brpoint=file[last].start; //brpoint记录当前文件扫描到的位置

for(i=0;i

{ brpoint=FAT[brpoint]; //扫描直到找到插入位置 }

for(i=0;i

{ if(FAT[i]==0)

{ FAT[i]=FAT[brpoint];

FAT[brpoint]=i;

break;

}

}

file[last].length++; //改变空闲块个数与文件长度

freespace--;

printf("\t文件名和长度:%s %d\n",tmpname,file[last].length);

｝

2.2 模拟设计便于直接存取的索引文件结构

为了便于用户直接存取文件的各个逻辑记录，在 MS-DOS 中通过文件目录，再沿着链查找FAT表，便可直接找到指定逻辑记录对应的物理块。在小型机或更高级的文件系统中，直接存取文件的方法是为每个文件建立一个索引表，指出各逻辑记录与物理块的对应关系。