操作系统课程设计模拟文件系统

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操作系统课程设计文件系统管理)

操作系统课程设计文件系统管理)

操作系统课程设计Array文件系统管理学院计算机学院专业计算机科学与技术班级姓名学号2013年1月8日广东工业大学计算机学院制文件系统管理一、实验目的模拟文件系统的实现的基本功能,了解文件系统的基本结构和文件系统的管理方法看,加深了解文件系统的内部功能的实现。

通过高级语言编写和实现一个简单的文件系统,模拟文件管理的工作过程,从而对各种文件操作系统命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。

二、实验内容和要求编程模拟一个简单的文件系统,实现文件系统的管理和控制功能。

在用户程序中通过使用文件系统提供的create,open,read,write,close,delete等文件命令,对文件进行操作。

以下报告主要包括:1.可行性分析2.需求分析3.概要设计4.详细设计5.测试6.总结三、可行性分析1、技术可行性对于图形编程还不了解,但是经过本学期的三次实验的练习,可以设计好命令操作界面。

利用大二期间学习的数据结构可以模拟出此课程设计的要求。

2、经济可行性课程设计作为本课程的练习及进一步加深理解。

与经济无关,可以不考虑。

(零花费,零收益)3.法律可行性自己编写的程序,仅为练习,不作其他用途,与外界没什么联系,可行。

四、需求分析编写程序实现文件系统,主要有以下几点要求:1、实现无穷级目录管理及文件管理基本操作2、实现共享“别名”3、加快了文件检索五、概要设计为了克服单级目录所存在的缺点,可以为每一位用户建立一个单独的用户文件目录UFD(User File Directory)。

这些文件目录可以具有相似的结构,它由用户所有文件的文件控制块组成。

此外,在系统中再建立一个主文件目录MFD (Master File Directory);在主文件目录中,每个用户目录文件都占有一个目录项,其目录项中包括用户名和指向该用户目录的指针。

本设计主要实现下面几个数据结构:总体的流程图如下:六、详细设计主要数据结构:(Master File Directory),主要用以存放用户,可以增加存放密码的字符数组,本设计没有保密安全方面的忧虑,为了使用时操作更简单省去密码。

操作系统文件管理系统模拟实验

操作系统文件管理系统模拟实验

操作系统文件管理系统模拟实验在计算机科学中,操作系统是一种系统软件,负责管理计算机硬件和软件资源,并为用户和应用程序提供接口。

文件管理系统是操作系统的一个重要组成部分,它负责管理计算机系统中的文件和目录,以及提供对它们的访问和操作。

本次实验旨在模拟操作系统中文件管理系统的基本功能和操作。

我们将使用一个虚拟的文件系统,通过命令行界面来模拟用户与文件系统的交互。

以下是实验的具体内容和步骤:1. 创建虚拟文件系统首先,我们需要创建一个虚拟的文件系统。

文件系统由文件和目录组成,可以通过树状结构来表示。

我们可以使用一个数据结构来模拟文件系统的存储和管理。

2. 初始化文件系统在开始操作文件系统之前,我们需要初始化文件系统。

这包括创建根目录和设置当前目录为根目录。

3. 文件和目录的创建与删除文件和目录是文件系统的基本单位。

我们可以通过命令来创建和删除文件和目录。

例如,使用"mkdir"命令创建一个目录,使用"touch"命令创建一个空文件,使用"rm"命令删除文件或目录。

4. 文件和目录的访问权限文件和目录可以设置不同的访问权限,以保护文件系统的安全性。

我们可以使用"chmod"命令来修改文件或目录的权限。

权限通常包括读、写和执行权限。

5. 文件和目录的重命名和移动我们可以使用"mv"命令来重命名文件或目录,使用"cp"命令来复制文件或目录,使用"mv"命令来移动文件或目录。

6. 文件和目录的查找和显示我们可以使用"ls"命令来显示当前目录下的文件和目录,使用"cd"命令来切换当前目录,使用"pwd"命令来显示当前目录的路径。

此外,我们还可以使用"find"命令来查找文件或目录。

7. 文件和目录的读写操作文件可以被读取和写入。

操作系统文件管理系统模拟实验

操作系统文件管理系统模拟实验

操作系统文件管理系统模拟实验操作系统文件管理系统模拟实验一、实验目的本实验旨在通过模拟操作系统的文件管理系统,加深对操作系统文件管理的理解,锻炼操作系统的应用能力。

二、实验环境1、操作系统:Windows/Linux/MacOS2、编程语言:C/C++/Java/Python等三、实验内容1、初始化文件管理系统1.1 创建根目录,并初始化空文件目录1.2 初始化用户目录和权限设置2、文件操作2.1 创建文件2.1.1 检查文件名合法性2.1.2 检查文件是否已存在2.1.3 为新文件分配磁盘空间2.1.4 添加文件元数据信息2.2 打开文件2.2.1 检查文件是否存在2.2.2 检查用户权限2.3 读取文件内容2.3.1 读取文件权限检查2.3.2 读取文件内容2.4 写入文件内容2.4.1 写入文件权限检查2.4.2 写入文件内容2.5 删除文件2.5.1 检查文件是否存在2.5.2 检查用户权限2.5.3 释放文件占用的磁盘空间2.5.4 删除文件元数据信息3、目录操作3.1 创建子目录3.1.1 检查目录名合法性3.1.2 检查目录是否已存在3.1.3 添加目录元数据信息3.2 打开目录3.2.1 检查目录是否存在3.2.2 检查用户权限3.3 列出目录内容3.3.1 列出目录权限检查3.3.2 列出目录内容3.4 删除目录3.4.1 检查目录是否存在3.4.2 检查用户权限3.4.3 递归删除目录下所有文件和子目录3.4.4 删除目录元数据信息四、实验步骤1、根据实验环境的要求配置操作系统和编程语言环境。

2、初始化文件管理系统,创建根目录,并初始化用户目录和权限设置。

3、进行文件操作和目录操作。

五、实验结果分析根据实验步骤进行文件操作和目录操作,观察系统的运行情况并记录相关实验结果。

六、实验结论通过本实验,深入了解了操作系统中文件管理系统的相关原理和实现方式,并且通过实验操作进一步巩固了相应的应用能力。

操作系统课程设计通过模拟文件系统的实现

操作系统课程设计通过模拟文件系统的实现

目录一、课程设计题目和目的 (1)二、课程设计要求 (1)三、程序设计思想 (1)四、文件系统的实现 (1)1.数据结构设计 (1)2.程序功能图 (2)3.实体关系图 (3)4.数据流图.................................................. 错误!未定义书签。

5.程序流程图 (3)(1) .建立文件:create(文件名,记录长度) (4)(2) .写文件:write(文件名,开始位置,字符串) (5)(3) .读文件:read(文件名,开始位置,长度) (6)(4) .显示文件所有内容 type(文件名) ....................... 错误!未定义书签。

(5) .删除文件delete(文件名) .............................. 错误!未定义书签。

(6) .重命名文件ren(文件名,新文件名) ..................... 错误!未定义书签。

(7) .查询文件属性ask(文件名) ............................. 错误!未定义书签。

(8) .关闭文件close(文件名) ............................... 错误!未定义书签。

五、程序运行结果及分析 (8)六、课程设计总结 (10)七、参考文献 (11)八、附录 (12)一、课程设计题目和目的通过模拟文件系统的实现,深入理解操作系统中文件系统的理论知识, 加深对教材中的重要算法的理解。

同时通过编程实现这些算法,更好地掌握操作系统的原理及实现方法,提高综合运用各专业课知识的能力。

二、课程设计要求通过组长分工,我主要完成了如下几个功能的操作:1.创建文件:从命令中得到文件名,得到该文件的文件长度,建立文件。

修改目录表。

4.读文件:read [文件名] [显示开始字节] [显示的字节数] ,直接显示所需要的字节数。

操作系统课程设计--基于Linux的模拟文件系统的设计与实现

操作系统课程设计--基于Linux的模拟文件系统的设计与实现

简单地说,Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,它主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。

这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。

其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。

Linux不仅为用户提供了强大的操作系统功能,而且还提供了丰富的应用软件。

用户不但可以从Internet上下载Linux及其源代码,而且还可以从Internet上下载许多Linux的应用程序。

可以说,Linux本身包含的应用程序以及移植到Linux上的应用程序包罗万象,任何一位用户都能从有关Linux的网站上找到适合自己特殊需要的应用程序及其源代码,这样,用户就可以根据自己的需要下载源代码,以便修改和扩充操作系统或应用程序的功能。

这对Windows NT、Windows98、MS-DOS或OS/2等商品化操作系统来说是无法做到的。

Linux具有:稳定、可靠、安全的优点,并且有强大的网络功能。

其中有对读、写进行权限控制、审计跟踪、核心授权等技术,这些都为安全提供了保障。

在相关软件的支持下,可实现WWW、FTP、DNS、DHCP、E-mail等服务,还可作为路由器使用,利用IPCHAINS/IPTABLE网络治理工具可构建NAT及功能全面的防火墙。

Linux是在GNU公共许可权限下免费获得的,是一个符合POSIX标准的操作系统。

Linux 操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作系统,而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。

它还包括带有多个窗口管理器的X-Windows图形用户界面,如同我们使用Windows NT一样,允许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。

1需求分析 (2)1.1 功能介绍 (2)1.2 目的及意义 (4)1.2.1 目的 (4)1.2.2 意义 (5)1.3 设计成果 (6)2总体设计 (7)2.1功能介绍 (7)2.2模块关联 (8)3详细设计 (11)3.1用户结构 (11)3.2数据结构说明 (11)3.3主要功能的关键代码 (12)4测试及运行结果 (17)4.1 测试定义 (17)4.2 测试目的 (17)4.3 测试结果 (18)4.3.1 文件测试 (18)5心得 (40)1需求分析1.1 功能介绍基于Linux的模拟文件系统的设计与实现完成以下功能:(1)创建用户:手动的创建10个用户,都在界面上完成,输入用户名;每个用户最多可以保存10个文件。

操作系统课程设计—文件系统的实现

操作系统课程设计—文件系统的实现

课程设计报告( 20 --20 年度第学期)课程名称:操作系统实验课设题目:文件系统的实现院系:控制与计算机工程学院班级:姓名:指导教师:设计周数:一周成绩:20 年月日设计报告内容一、需求分析用C或C++编写和调试一个文件系统,功能使用命令行的方式实现。

模拟文件管理的工作过程。

加深理解文件系统的内部功能和内部实现。

用内存模拟磁盘用结构体数组描述个不同的磁盘区域。

磁盘的存取单元是磁盘块,一个盘块的大小是64字节。

每个目录项16个字节,目录项下只允许建立4个子目录或者文件。

i-node位图1块64个字节,共512位,可以描述512个i-node的使用情况。

i-node的长度是16字节。

文件超过两个盘块会用到一级索引。

每个以及索引盘块(64字节)可以包含16个盘块号。

文件包含目录文件和文本文件。

实现Format,Mkfile,Mkdir,Cd,Delfile,Deldir,Dir,Copy,Open,Viewinodebitmap,V iewblockbitmap等功能。

二、整体功能及设计(功能划分及流程图)1、数据结构:struct DirectoryEntry{ //目录项char name[8]; //文件或目录名int dirid; //目录标志(0为文件,1为目录)int inodenumber; //i-node编号};struct DirectoryEntryInBlock{DirectoryEntry de[4]; //每个目录项大小为16字节,64字节空间最多可以存储4个目录项int num; //磁盘块存储的目录项数目};struct indexaddressstruct{int indexaddress[16]; //每个索引块大小为4字节,64字节空间最多可以存储16个索引块号int num; //索引块存储的索引数目};union Block{ //单个盘块64个字节大小可以存储文件内容或者存储目录项或者存储索引块号char space[64]; //空间大小为64个字节用于存储文件内容DirectoryEntryInBlock deib;indexaddressstruct ias;};struct inodeStruct{ //i-node结构int blockamount; //盘块数int directblockaddress1,directblockaddress2; //直接盘块地址*2int stairindexaddress; //一级索引地址};struct DiskBlock{ //磁盘布局DirectoryEntry rootdirectory[4]; //根目录,最多4个目录项char inodebitmap[512]; //512个i-node状态char blockbitmap[1024]; //1024个磁盘块状态inodeStruct inode[512]; //512个i-node存储区Block datablock[1024]; //数据块存储区};static DiskBlock db; //全局磁盘变量int rootdirectoryamount; //用于记录根目录的使用数目,最大为4 int inodeamount; //用于记录i-node的使用数目,最大为512int datablockamount; //用于记录数据块的使用数目,最大为1024int spaceamount; //用于记录数据块中64位字节的使用数目,最大为64 DirectoryEntry filelist[500]; //用于记录文件方便遍历检索DirectoryEntry directorylist[500]; //用于记录目录方便int fileamount; //用于记录文件数目int directoryamount; //用于记录目录的数目char localposition[8]; //用于记录当前位置2、文件系统相关图(1)文件系统简单结构图如图1所示。

操作系统课程设计-文件系统的模拟设计

操作系统课程设计-文件系统的模拟设计

操作系统课程设计报告题目:文件系统的模拟设计一、设计目的本课程设计是学习完“操作系统原理”课程后进行的一次全面的综合训练,通过课程设计,更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解,加强学生的动手能力。

二、设计内容(1)概述为Linux系统设计一个简单的二级文件系统。

要求做到以下几点:1.可以实现下列几条命令:login 用户登录dir 列目录create 创建文件delete 删除文件open 打开文件close 关闭文件read 读文件write 写文件cd 进出目录2.列目录时要列出文件名,物理地址,保护码和文件长度3.源文件可以进行读写保护(2)设计原理和系统总体功能框架图1、在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器,在其上实现一个多用户多目录的文件系统。

2、文件物理结构可采用显式链接或其他方法。

3、磁盘空闲空间的管理可选择位示图或其他方法。

如果采用位示图来管理文件存储空间,并采用显式链接分配方式,则可以将位示图合并到FAT中。

4、文件目录结构采用多用户多级目录结构,每个目录项包含文件名、物理地址、长度等信息,还可以通过目录项实现对文件的读和写的保护。

5、对文件或目录的操作采用windows系统的API函数来实现。

6、设计一个较实用的用户界面,方便用户使用。

要求提供以下相关文件操作:用户登录、创建目录、删除目录、创建文件、删除文件、读文件、写文件、复制文件、移动文件、返回根目录、退出。

功能结构图如图1.0所示:(3)详细设计及少数重要编码的说明这次课程设计中,我负责4个板块,分别是显示列表函数和目录、创建函数文件创建函数、打开文件函数和关闭文件系统函数。

①、显示列表函数和目录流程图如图1.1所示②、文件创建函数算法:查找当前目录下是否有同名文件,是则退出,否则让用户输入文本文件内容,以‘###’结束。

申请inode空间(ialloc函数),申请硬盘block空间(balloc函数),申请失败则结束。

模拟实现文件系统,操作系统课程设计

模拟实现文件系统,操作系统课程设计

某某大学课程设计报告课程名称:操作系统课程设计设计题目:模拟实现文件系统系别:计算机系专业:计算机科学与技术组别:学生姓名: 学号:起止日期:指导教师:目录目录 0第一章需求分析 (1)1.1 课程设计题目 (1)1.2 课程任务及要求 (1)1.3课程设计思想: (1)1.4软硬件运行环境及开发工具: (2)第二章概要设计 (3)2.1流程图 (3)2.2用到的原理 (3)第三章详细设计 (4)第四章调试与操作说明 (9)4.1用户登陆界面 (9)4.2创建文件界面 (9)4.3删除文件界面 (10)4.4退出界面 (10)第五章课程设计总结与体会 (10)第六章致谢 (11)第七章参考文献 (11)第一章需求分析1.1 课程设计题目课程设计题目:模拟实现文件系统1.2 课程任务及要求要求:实现文件的建立、打开、删除、关闭、复制、读、写、查询等功能给出实现方案(包括数据结构和模块说明等)画出程序的基本结构框图和流程图分析说明每一部分程序的设计思路实现源代码按期提交完整的程序代码和可执行程序根据要求完成课程设计报告总结1.3课程设计思想:模拟实现文件系统问题是一个经典的关于文件的处理问题,包括:实现文件的建立、打开、删除、关闭、复制、读、写、查询等功能。

设计思想如下:1.在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器,在其上实现一个多用户多目录的文件系统。

2.文件物理结构可采用显式链接或其他方法。

3.磁盘空闲空间的管理可选择位示图或其他方法。

如果采用位示图来管理文件存储空间,并采用显式链接分配方式,则可以将位示图合并到FAT中。

4.文件目录结构采用多用户多级目录结构,每个目录项包含文件名、物理地址、长度等信息,还可以通过目录项实现对文件的读和写的保护。

目录组织方式可以不使用索引结点的方式,但使用索引结点,则难度系数为1.2。

5.设计一个较实用的用户界面,方便用户使用。

要求提供以下相关文件操作:(1)具有login (用户登录)(2)系统初始化(建文件卷、提供登录模块)(3)文件的创建: create(4)文件的打开:open(5)文件的读:read(6)文件的写:write(7)文件关闭:close(8)删除文件:delete(9)列出文件目录:dir(10)退出:logout1.4软硬件运行环境及开发工具:a)程序设计语言:C++b)计算机及操作系统:PC机,WindowsXPc)开发平台:Microsoft Visual C++ 6.0d)运行平台:PC机,WindowsXP第二章概要设计2.1流程图模拟实现文件系统的主要流程图如下:2.2用到的原理1.本系统初始化了十个用户,每个用户初始化五个文件,最多可拥有十个文件,所以每个用户在此基础上可为自己再创建五个文件,也可以在删除文件后再创建。

操作系统-文件系统课程设计报告

操作系统-文件系统课程设计报告

《操作系统》课程设计题目名称多用户多级目录共享文件系统的实现_学生学院计算机学院专业班级 10级计算机科学与技术7班学号学生姓名指导教师刘老师20年月日一、可行性分析随着信息化进程,文件管理越来越受到重视,并且逐渐成为国内外业界研究的热点。

在现有的操作系统中,几乎都是通过文件系统来组织和管理计算机中所存储的程序和数据等大量的文件。

在现代OS中,几乎毫毛例外地是通过文件系统来组织和管理在计算机中存储和大量程序和数据的;或者说,文件系统的管理功能,是通过把它所管理的程序和数据组织成一系列文件的方法来实现的。

而文件则是指具有文件名的若干相关元素的集合。

元素通常是记录,而记录又是一组有意义的数据项的集合。

通过分析,可知文件系统对大多数文件的操作,器过程大致都是这样两步:第一步是通过检索文件目录来找到指定文件的属性及其在外存上的位置;第二步是对文件实施相应的操作,如读文件或写文件。

为了便于管理和控制文件,根据系统管理员或用户所规定的存取控制属性,将文件分为只读文件、读写文件和只执行文件三类。

而文件系统的模型主要分为三个层次,分别是对象及其属性、对对象的操纵和管理的软件集合、文件系统接口,其最底层的是对象及其属性;中间层对对象进行操纵和管理的软件集合;最高层是文件系统提供给用户的接口。

用户通过文件系统所提供的系统调用实施对文件的操作,如创建文件、删除无文件、读文件、写文件等,为了方便用户使用文件而提供了更多对文件的操作,如打开和关闭文件。

软硬件可行性分析:本模拟系统的实现需要一台PC机作为硬件设备,此外,软件开发环境包括:Win7、VC++6.0,.因此,该模拟系统具备实现条件,综合分析,系统在成本、技术、操作上,都是可行的。

技术可行性分析:在当前的技术条件下,该系统的各个功能模块在理论上而言都是能实现的;根据自己掌握的技术情况,在规定的期限内,系统的开发设计能完成。

二、需求分析1、功能需求分析功能划分:本模拟系统主要针对文件的管理和操作名主要有:创建用户、文件、文件夹,读文件,写文件,执行文件,关闭文件,删除用户、文件夹、文件的功能。

操作系统课程设计文件系统

操作系统课程设计文件系统

操作系统课程设计:文件系统一、引言文件系统是操作系统中的一个重要组成部分,负责管理计算机存储设备上的文件和目录。

一个高效可靠的文件系统对于操作系统和用户来说都至关重要。

在操作系统课程中,设计一个文件系统是一项重要的任务,可以帮助学生深入了解文件系统的原理和实现细节。

本文档将介绍一个简单的文件系统设计,旨在帮助初学者理解文件系统的基本概念和工作原理。

我们将首先介绍文件系统的基本概念,然后讨论文件系统的设计思路和关键组成部分。

最后,我们将讨论如何实现和测试文件系统。

二、文件系统的基本概念文件系统是操作系统提供的一种存储管理机制,用于将文件组织成有层次的结构并提供对文件的访问和管理。

在一个文件系统中,文件被组织成目录(或文件夹)的层次结构,用户可以使用文件路径来访问文件和目录。

文件系统通常提供以下功能: - 文件和目录的创建、删除和重命名 - 文件和目录的读取和写入 - 文件和目录的权限管理 - 文件的共享和保护 - 文件的存储管理三、设计思路在设计文件系统时,需要考虑以下几个关键方面:1. 文件系统的组织结构文件系统可以采用不同的组织结构,常见的包括层次结构、网络结构和日志结构。

在设计文件系统时,需要根据具体需求选择合适的结构。

2. 文件和目录的管理文件系统需要提供对文件和目录的管理功能,包括创建、删除、重命名和移动等操作。

此外,还需要支持文件和目录的权限管理,确保只有授权用户可以进行相应操作。

3. 文件的存储管理文件系统需要负责将文件存储在磁盘或其他存储设备上,并提供高效的读写操作。

存储管理的关键是如何将文件划分为适当大小的块并将它们存储在存储设备上。

4. 文件的共享和保护文件系统需要支持文件的共享和保护。

共享可以使多个用户同时访问同一文件,保护则确保只有合法用户可以进行读写操作。

四、文件系统的关键组成部分一个典型的文件系统通常由以下几个关键组成部分构成:1. 文件控制块(FCB)文件控制块是文件系统中一个重要的数据结构,用于记录文件的相关信息,包括文件名、大小、权限和存储位置等。

操作系统课程设计报告5——模拟文件系统

操作系统课程设计报告5——模拟文件系统

操作系统课程设计报告——模拟文件系统1实现功能实现了符合要求的文件系统。

实现了要求的文件系统接口。

2文件系统的实现2.1目录项结构体dirEntry文件系统中,使用dirEntry结构体表示一个目录项。

该结构体长64字节,其中记录了该项的FAT表入口位置start,文件名name(最长50字节)和长9字节的未用项unused(可用于扩展文件系统的功能,记录其他信息)。

系统中的目录实际上就是仅由dirEntry项构成的目录文件。

2.2文件描述符分配表项结构体filpEntry使用filpEntry结构体来表示一个已经打开的文件。

它长8个字节,记录的信息包括该文件的FAT表入口位置start,以及文件指针位置position。

fdPool数组提供了100个可用的filpEntry指针;minNotUsedFd变量储存当前最小未用的文件描述符。

每当打开一个文件时,要调用get_fd函数,它为文件分配一个描述符,增加一个filpEntry项,并调整minNotUsedFd的值。

当关闭文件时,需要调用free_fd函数,来释放一个文件描述符和对应的filpEntry。

2.3文件分配表FAT文件系统中,需要记录文件存储的块号的数据结构。

除了可以使用inode以外,还可以使用FAT。

FAT在使用过程中需要将整张表读入内存,而使用inode时,只需要将使用中的inode读入内存即可;故inode占用内存较少。

但inode数据结构复杂;尤其是当文件尺寸巨大,需要使用二级甚至三级间接表时,inode在磁盘和内存之间的读写过程会变得相当繁琐。

本项目中,选择使用方便的FAT。

当磁盘空间为250MB,块大小为1KB时,将有256000块;每块的号码需要使用一个int来表达。

故FAT表需要256000项,每项4字节,共1024000字节,即1000KB。

由于超级块已经占用块0,文件分配表将占用硬盘块1~1000。

FAT的每个表项的类型都是int。

操作系统试验模拟文件管理系统

操作系统试验模拟文件管理系统

操作系统试验摹拟文件管理系统一、引言文件管理是操作系统中的重要组成部份,它负责对计算机中的文件进行组织、存储和访问。

摹拟文件管理系统是为了更好地理解文件管理的原理和实现方式而设计的一个实验项目。

本文将详细介绍摹拟文件管理系统的设计和实现。

二、设计目标1. 实现基本的文件管理功能,包括文件的创建、删除、打开和关闭。

2. 实现文件的读写操作,包括顺序读写和随机读写。

3. 实现文件的共享和保护机制,确保多个进程可以同时对同一个文件进行读写操作。

4. 实现文件的索引和目录结构,方便文件的查找和管理。

5. 实现文件的存储管理,包括空暇空间管理和磁盘分配算法。

三、系统设计1. 文件的创建和删除在摹拟文件管理系统中,可以通过命令行或者图形界面来创建和删除文件。

创建文件时,系统会为该文件分配一个惟一的文件标识符,并在文件目录中记录该文件的相关信息。

删除文件时,系统会释放该文件占用的存储空间,并从文件目录中删除该文件的记录。

2. 文件的打开和关闭在摹拟文件管理系统中,可以通过命令行或者图形界面来打开和关闭文件。

打开文件时,系统会根据文件标识符在文件目录中查找该文件的相关信息,并将该文件的描述符返回给用户进程。

关闭文件时,系统会释放该文件的描述符,并更新文件的相关信息。

3. 文件的读写操作在摹拟文件管理系统中,可以通过命令行或者图形界面来进行文件的读写操作。

顺序读写是指按照文件的存储顺序挨次读取或者写入文件的内容,而随机读写是指根据文件的索引或者偏移量来读取或者写入文件的内容。

系统会根据用户进程的读写请求,将相应的数据从磁盘中读取或者写入到内存中。

4. 文件的共享和保护机制在摹拟文件管理系统中,多个进程可以同时对同一个文件进行读写操作。

系统会通过锁机制来实现文件的共享和保护。

当一个进程正在对文件进行读写操作时,其他进程需要等待该进程释放文件的锁才干对文件进行读写操作。

同时,系统还可以设置文件的访问权限,确保惟独具有相应权限的进程才干对文件进行读写操作。

操作系统试验——模拟文件管理系统

操作系统试验——模拟文件管理系统

模拟文件管理系统一、实验内容1.基本要求:编写一程序,模拟一个简单的文件管理系统。

树型结构,目录下可以是目录,也可以是文件。

在此文件管理系统,可实现的操作有:改变目录:格式:cd <目录名>显示目录:格式:dir[<目录名>]创建目录:格式:md <目录名>删除目录:格式:rd<目录名>新建文件:格式:edit<文件名>删除文件:格式:del<文件名>退出文件系统:exit2.目录名和文件名支持全路径名和相对路径名,路径名各分量间用“/”隔开3.功能具体描述:改变目录:改变当前工作目录,目录不存在是给出出错信息显示目录:显示指定目录下或当前目录下所有文件和一级目录(选做:带/s 参数的dir命令,显示所有子目录)创建目录:在指定路径或当前路径下创建指定目录。

重名时给出出错信息。

删除目录:删除指定目录下所有文件和子目录。

要删目录不空时,要给出提示是否要删除。

创建文件:创建指定名字的文件,只要创建表示文件的节点即可,内容及大小不考虑。

删除文件:删除指定文件,不存在时给出出错信息。

退出文件系统:exit4.总体流程:初始化文件目录输出提示符,等待接受命令,分析键入的命令;对合法的命令,执行相应的处理程序,否则输出错误信息,继续等待新命令。

直到键入exit退出为止。

二、数据结构设计StructFileNode{Char filename[FILENAME_LEN];//文件名/目录名Int isdir ;//目录、文件的识别标志Int i_nlink;//文件链接数Int adr;//文件的地址Struct FileNode *parent,*child;//指向父亲的指针和左孩子的指针Struct FileNode *sibling_prev,*sibling_next;//指向前一个兄弟的指针和后一个兄弟的指针。

}三、算法设计3.1 功能模块图3.2算法思路3.2.1实现方法bool spile(char *str,char *cmdstr,char *filestr);//切割字符串bool shell(char *str);//用来解释命令bool errorp(int id);ﻩﻩ//打印错误提示bool boot(); ﻩ//启动初始化filenode* find(char*str,filenode *_root); //递归对目录树进行查找bool cdexc(char *str);ﻩﻩ//执行cd命令booldirexc(char *str); //执行dir命令bool mdexc(char *str); ﻩ//执行md命令bool editexc(char *str);//执行edit命令bool delexc(char *str,filenode *fcur,bool mode,bool dir);//执行del命令bool exitexc(); ﻩﻩﻩ//退出filenode* createnode(char *str,bool_isdir,int _adr,filenode*_par);//新建对象节点函数调用图3.2.2 设计思想建立一刻目录树,根据输入的命令字符串,对该目录树进行增删等操作。

操作系统 文件系统课程设计

操作系统 文件系统课程设计

操作系统文件系统课程设计
操作系统文件系统课程设计主要涉及以下几个方面:
1. 实现基于模块的文件系统:
- 修改ext3或ext4的源代码
- 动态加载和卸载新的文件系统
- 修改文件系统的名称,优化文件写操作
2. 新增Linux驱动程序:
- 增加一个驱动程序(使用内存模拟设备)
- 动态加载和卸载新的驱动
- 通过程序或命令行使用该驱动
- 保存和读取数据
3. 统计Linux系统缺页的次数:
- 在内核中实现缺页次数统计
- 编译并安装新内核
- 建立内核模块,通过/proc实现用户态查看缺页次数
4. 模拟磁盘文件系统实现:
- 设计一个简单的文件系统,用文件模拟磁盘,用数组模拟缓冲区
- 支持多级目录结构,支持文件的绝对读路径
- 实现建立目录、列目录、删除空目录、建立文件、删除文件、显示文件内容、打开文件、读文件、写文件、关闭文件、改变文件属性等命令建议根据以上概述,结合实际需求和兴趣,选择相应的题目进行课程设计。

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操作系统课程设计模拟文件系统Newly compiled on November 23, 2020目录第1章需求分析 (1)第2章概要设计 (1)系统的主要功能 (1)系统模块功能结构 (1)运行环境要求 (2)数据结构设计 (2)第3章详细设计 (3)模块设计 (3)算法流程图 (3)第4章系统源代码 (4)第5章系统测试及调试 (4)运行结果及分析 (4)系统测试结论 (5)第6章总结与体会 (6)第7章参考文献 (6)附录 (7)第1章需求分析通过模拟文件系统的实现,深入理解操作系统中文件系统的理论知识, 加深对教材中的重要算法的理解。

同时通过编程实现这些算法,更好地掌握操作系统的原理及实现方法,提高综合运用各专业课知识的能力;掌握操作系统结构、实现机理和各种典型算法,系统地了解操作系统的设计和实现思路,并了解操作系统的发展动向和趋势。

模拟二级文件管理系统的课程设计目的是通过研究Linux的文件系统结构,模拟设计一个简单的二级文件系统,第一级为主目录文件,第二级为用户文件。

第2章概要设计系统的主要功能1) 系统运行时根据输入的用户数目创建主目录2) 能够实现下列命令:Login 用户登录Create 建立文件Read 读取文件Write 写入文件Delete 删除文件Mkdir 建立目录Cd 切换目录Logout 退出登录系统模块功能结构运行环境要求操作系统windows xp ,开发工具vc++数据结构设计用户结构:账号与密码结构typedef struct users{char name[8];char pwd[10];}users;本系统有8个默认的用户名,前面是用户名,后面为密码,用户登陆时只要输入正确便可进入系统,否则提示失败要求重新输入。

users usrarray[8] ={"usr1","usr1","usr2","usr2","usr3","usr3","usr4","usr4","usr5","usr5","usr6","usr6","usr7","usr7","usr8","usr8",};(3)数据结构说明a)文件结构链表struct fnode{char filename[FILENAME_LENGTH];int isdir;int isopen;char content[255];fnode *parent;fnode *child;fnode *prev;fnode *next;};b)函数介绍{}temp=temp->child;while(temp){if(temp->isdir){cout<<"<DIR>\ "<<temp->filename<<endl;i++;} else{cout<<"<FILE> "<<temp->filename<<endl;j++;}temp=temp->next;}cout<<"Total: "<<" directors" <<i<<"files"<< j <<endl; }int read(){char filename[FILENAME_LENGTH];cin>>filename;if(recent->child==NULL){cout<<"文件不存在!"<<endl;return 1;}if(strcmp(recent->child->filename,filename)==0){cout<<recent->child->content<<endl;return 1;}else{temp=recent->child;while(temp->next){if(strcmp(temp->next->filename,filename)==0) {cout<<temp->next->content<<endl;return 1;}}cout<<"文件不存在!"<<endl;}}int write(){char filename[FILENAME_LENGTH];cin>>filename;if(recent->child==NULL){cout<<"文件不存在!"<<endl;return 1;}if(strcmp(recent->child->filename,filename)==0){recent->child->isopen=1;")==0){int i;while(recent->prev)recent=recent->prev;if(recent->parent){recent=recent->parent;}i=strlen(para);while(para[i]!='/' && i>0) i--;if(i!=0)para[i]='\0';elsepara[i+1]='\0';}else{findpara(topara);}return 1;}int findpara(char *topara){int i=0;int sign=1;if(strcmp(topara,"/")==0){recent=root;strcpy(para,"/");return 1;}temp=recent;strcpy(temppara,para);if(topara[0]=='/'){recent=root->child;i++;strcpy(para,"/");}else{if(recent!=NULL && recent!=root) strcat(para,"/");if(recent && recent->child){if(recent->isdir)recent=recent->child;else{printf("路径错误!\n");return 1;}}}while(i<=strlen(topara) && recent){int j=0;if(topara[i]=='/' && recent->child){i++;if(recent->isdir)recent=recent->child;else{printf("路径错误\n");return 0;}strcat(para,"/");}while(topara[i]!='/' && i<=strlen(topara)){recentpara[j]=topara[i];i++;j++;}recentpara[j]='\0';while((strcmp(recent->filename,recentpara)!=0 || (recent->isdir!=1)) && recent->next!=NULL){recent=recent->next;}if(strcmp(recent->filename,recentpara)==0){if(recent->isdir==0){strcpy(para,temppara);recent=temp;printf("是文件不是目录。

\n");return 0;}strcat(para,recent->filename);}if(strcmp(recent->filename,recentpara)!=0 || recent==NULL){strcpy(para,temppara);recent=temp;printf("输入路径错误\n");return 0;}}return 1;}int del(){char filename[FILENAME_LENGTH];cin>>filename;temp=new fnode;if(recent->child){temp=recent->child;while(temp->next && (strcmp(temp->filename,filename)!=0 || temp->isdir!=0)) temp=temp->next;if(strcmp(temp->filename,filename)!=0){cout<<"不存在该文件!"<<endl;return 0;}}else{cout<<"不存在该文件!"<<endl;return 0;}if(temp->parent==NULL){temp->prev->next=temp->next;if(temp->next)temp->next->prev=temp->prev;temp->prev=temp->next=NULL;}else{if(temp->next)temp->next->parent=temp->parent;temp->parent->child=temp->next;}delete temp;cout<<"文件已删除!"<<endl;}bool chklogin(char *users, char *pwd){int i;for(i=0; i<8; i++){if( (strcmp(users,usrarray[i].name)==0) && (strcmp(pwd,usrarray[i].pwd)==0)) return true;}return false;}void help(void){cout<<" 命令一览 "<<endl;cout<<endl;cout<<"create: 建立文件。

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