模拟实现单级目录、单级索引的索引文件系统

课程设计报告

课程名称操作系统课程设计

课题名称模拟实现单级目录、单级索引的索引文件系统

专业计算机科学与技术

班级

学号

姓名

指导教师周铁山

2012年1 月6日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称操作系统课程设计

课题模拟实现单级目录、单级索引的索引文件系统专业班级

学生姓名

学号

指导教师周铁山

审批

任务书下达日期2013 年 1 月 2 日

任务完成日期2013年 1 月 6 日

计算机10级《操作系统课程设计》任务书

一、课程设计的性质和目的

操作系统课程设计是计算机专业的专业课程，通过课程设计使学生进一步巩固课堂所学知识，全面熟悉、掌握操作系统的基本设计方法和技巧，进一步提高分析问题、解决问题及上机操作能力，为将来从事计算机工作打下一定的专业基础。

二、设计课题

课题一：模拟实现单级目录的FAT文件系统

基本思路：用二进制文件空间模拟磁盘空间，用文件块操作模拟磁盘块操作。

基本设计要求：1、实现如下文件系统功能（过程或函数）：

a、挂载文件系统FILE *OPENSYS(char *filename);

b、卸载文件系统int CLOSESYS(FILE *stream);

c、显示目录void LISTDIR(void);

d、建立文件int FCREA TE(char *filename);

e、删除文件int FDELETE(char *filename);

f、打开文件int FOPEN(char *filename);

g、关闭文件int FCLOSE(int fileid);

h、文件块读int FREAD(void *ptr, int n, int fileid);

i、文件块写int FWRITE(void *ptr, int n, int fileid);

j、判断文件结束int FEOF(int fileid);

k、获取文件指针long FGETPOS(int fileid);

l、设置文件指针int FSETPOS(int fileid, long offset);

m、取得文件长度long FGETLEN(char *filename);

2、提供文件系统创建程序

3、有功能检测模块

4、为简化程序设计，假定目录区域大小固定。

文件系统空间划分：

可以使用的C语言文件操纵函数：

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);

int fclose(FILE *stream);

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

long ftell(FILE *stream);

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream);

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream);

课题二：模拟实现单级目录、单级索引的索引文件系统

使用链接域将同一文件的各索引块按顺序连接起来；其余各项同课题一。

三、课程设计报告要求

1、设计报告要求A4纸打印成册；

2、使用学院统一的封面；

3、课程设计报告每人一份，必须包含如下几个方面的内容：

1)基本设计思想；

2)主要数据结构；

3)主要实施流程；

4)所有源代码；

5)课程设计总结与体会。

四、分组及选题办法

1、按学号顺序一人一组，学号为奇数者为课题一，偶数者为课题二。

2、成绩考核按个人课题完成情况、设计报告质量及对课程设计的态度等综合评定。

五、设计进度安排

1、讲课及上机调试时间安排：

上课时间：2013.01.02~2013.01.04

上机时间：2013.01.02~2013.01.04

2、其余时间：查阅资料，确定方案，设计课题相关程序。

3、个人答辩，交课程设计报告。

主要数据结构提示：

1、单级目录FAT文件系统：

1)常量

#define BlockSize 512

#define DirSize 32

2)保留扇区结构

struct ReserveBlock{

int sysblocknum; /*文件系统总扇区数*/

int resblocknum; /*保留扇区扇区数*/

int fatblocknum; /*FAT表扇区数*/

int rootblocknum; /*根目录区扇区数*/

char fillchar[BlockSize-4*sizeof(int)];/*填充字节*/

};

3)目录结构

struct DirBlock{

char filename[11]; /*文件名限长11个字符*/

char fillchar[DirSize-4*sizeof(int)-sizeof(long int)-11]; /*填充字节*/

long filelen; /*文件长度*/

int year,month,day; /*日期*/

int firstblockaddr; /*文件首块扇区号*/

};

4)FCB（文件控制块）结构

struct FCBBlock{

int fileid; /*文件标识*/

struct DirBlock fileinfo; /*目录信息*/

long filepos; /*文件读写指针*/

int fdtblockaddr; /*目录项所在块号*/

int fdtblockindex; /*目录项所在块内序号*/

struct FCBBlock *next;

/*指向下一个文件控制块的指针*/

};

2、单级目录单级索引文件系统：

1)常量

#define BlockSize 512

#define DirSize 32

2)保留扇区结构

struct ReserveBlock{

int sysblocknum; /*文件系统总扇区数*/

int resblocknum; /*保留扇区扇区数*/

int mapblocknum; /*字节映像图扇区数*/

int rootblocknum; /*根目录区扇区数*/

char fillchar[BlockSize-4*sizeof(int)]; /*填充字节*/

};

3)目录结构

struct DirBlock{

char filename[11]; /*文件名限长11个字符*/

char fillchar[DirSize-4*sizeof(int)-sizeof(long int)-11]; /*填充字节*/

long filelen; /*文件长度*/

int year,month,day; /*日期*/