模拟文件系统的设计和实现

中北大学

操作系统课程设计

说明书

学院、系：软件学院

专业：软件工程

学生姓名：xxx 学号：xxx 设计题目：模拟文件系统的设计与实现

起迄日期: 2015年12月28日- 2016年1月8

日

指导教师:xxx

2016 年1月8日

1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。

2总体设计

结合数据结构、程序设计、计算机原理等课程的知识，设计一个二级文件系统，进一步理解操作系统。

文件的创建： create 文件关闭：close 文件的打开：open

文件的读：read 文件的写：write 文件关闭：close

删除文件：delete 创建子目录：mkdir 删除子目录：rmdir

列出文件目录：dir 退出：exit

系统执行流程图

开始

选择操作

创建文件删

除

文

件

读

文

件

写

文

件

创

建

文

件

夹

删

除

文

件

夹

删

除

子

目

录

显示

当前

子目

录

创

建

子

目

录

更

改

目

录

退

出

退出

3．详细设计

主要数据结构：

#define MEM_D_SIZE 1024*1024 //总磁盘空间为1M

#define DISKSIZE 1024 //磁盘块的大小1K

#define DISK_NUM 1024 //磁盘块数目1K

#define FATSIZE DISK_NUM*sizeof(struct fatitem) //FAT表大小

#define ROOT_DISK_NO FATSIZE/DISKSIZE+1 //根目录起始盘块号#define ROOT_DISK_SIZE sizeof(struct direct) //根目录大小

#define DIR_MAXSIZE 1024 //路径最大长度为1KB

#define MSD 5 //最大子目录数5

#define MOFN 5 //最大文件深度为5

#define MAX_WRITE 1024*128 //最大写入文字长度128KB

struct fatitem /* size 8*/

{

int item; /*存放文件下一个磁盘的指针*/

char em_disk; /*磁盘块是否空闲标志位 0 空闲*/

};

struct direct

{

/*-----文件控制快信息-----*/

struct FCB

{

char name[9]; /*文件/目录名 8位*/

char property; /*属性 1位目录 0位普通文件*/

int size; /*文件/目录字节数、盘块数)*/

int firstdisk; /*文件/目录起始盘块号*/

int next; /*子目录起始盘块号*/

int sign; /*1是根目录 0不是根目录*/

}directitem[MSD+2];

};

struct opentable

{

struct openttableitem

{

char name[9]; /*文件名*/

int firstdisk; /*起始盘块号*/

int size; /*文件的大小*/

}openitem[MOFN];

int cur_size; /*当前打文件的数目*/

};

管理文件的主要代码：

int create(char *name)

{

int i,j;

if(strlen(name)>8) /*文件名大于 8位*/

return(-1);

for(j=2;j

if(!strcmp(cur_dir->directitem[j].name,name))

break;

}

if(j

return(-4);

for(i=2;i

{

if(cur_dir->directitem[i].firstdisk==-1)

break;

}

if(i>=MSD+2) /*无空目录项*/

return(-2);

if(u_opentable.cur_size>=MOFN) /*打开文件太多*/

return(-3);

for(j=ROOT_DISK_NO+1;j

if(fat[j].em_disk=='0')

break;

}

if(j>=DISK_NUM)

return(-5);

fat[j].em_disk = '1'; /*将空闲块置为已经分配*/

/*-----------填写目录项-----------------*/

strcpy(cur_dir->directitem[i].name,name);

cur_dir->directitem[i].firstdisk = j;

cur_dir->directitem[i].size = 0;

cur_dir->directitem[i].next = j;

cur_dir->directitem[i].property = '0';