操作系统课程设计

操作系统原理课程设计报告。

模拟设计磁盘文件的链接存储结构。

学生姓名。班级。

学号。同组成员。

时间指导老师。

2024年 1月 1日。

目录。一、课程设计目标 2

二、课题内容 2

三、设计思路 2

1、开发工具 2

2、系统模块图 2

3. 相关知识 3

4、结构体 3

四、源** 4

五、运行与测试 11

1.创建、打开、写、读文件 11

2.位示图 11

3.删除文件、退出系统 12

六、心得体会 12

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。通过本课题，深入理解文件物理结构与存取方法之间的关系，掌握磁盘空间管理与文件分配过程间的联系，从而更好地掌握文件系统概念。

其中模拟设计磁盘文件的链接存储结构的目的如下：

1．了解磁盘文件的管理方式。

2．掌握文件物理结构和存取方式。

3．明晰文件的逻辑地址和物理地址。

1．磁盘文件的管理采用显式链接结构，将文件占用的物理块号和链接指针记录在一张文件分配表（fat）中。文件第一块的块号记录在索引结点中。文件目录只记录文件名和索引结点的编号。

索引结点的结构如下：

2．假定磁盘存储空间共有100个物理块用于存放数据，目录文件和索引结点可直接访问，不存放在这100个块中。

3．一个物理块可存放3个文件逻辑记录，并且假设文件逻辑记录定长。

4．要求用键盘输入的方式模拟用户读写请求，输入格式如下：

create（filename）

write（filename， text， logical_record_no）

read (filename, logical_record_no)

delete（filename）

其中filename是要读写的文件名，text是写入的内容，logical_record_no 是逻辑记录号。create、write、read、delete分别表示创建一个文件，向文件的某个逻辑记录写，从文件的某个逻辑记录读，删除一个文件。

5．文件存储空间管理采用位示图（位示图为7行，16列）的方式。

6．要求程序可以打印fat以及位示图的情况。

1、开发工具：microsoft visal c++ 6.0

1）显式链接。

这是指把用于链接文件各物理块的指针，显式地存放在内存的一张链接表中。该表在整个磁盘仅设置一张。表的序号是物理盘块号，从0开始，直至n-1；n为盘块总数。

在每个表项中存放链接指针，即下一个盘块号。在该表中，凡是属于某一文件的第一个盘块号，或者说是每一条链的链首指针所对应的盘块号，均作为文件地址被填入相应文件的fcb的“物理地址”字段中。由于查找记录的过程是在内存中进行的，因而不仅显著地提高了检索速度，而且大大减少了访问磁盘的次数。

由于分配给文件的所有盘块号都放在该表中，故把该表称为文件分配表fat(file allocation table)。

2）位示图。

位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中一个盘块的使用情况。当其值为“0”时，表示对应的盘块空闲；为“1”时，表示已分配。有的系统把“0”作为盘块已分配的标志，把“1”作为空闲标志。

（它们在本质上是相同的，都是用一位的两种状态来标志空闲和已分配两种情况。）磁盘上的所有盘块都有一个二进制位与之对应，这样，由所有盘块所对应的位构成一个集合，称为位示图。通常可用m*n个位数来构成位示图，并使m*n等于磁盘的总块数。

3）索引结点。

在检索目录文件的过程中只用到了文件名，仅当找到一个目录项时，才需从该目录项中读出该文件的物理地址。而其他一些对该文件进行描述的信息，在检索目录时一概不用。显然，这些信息在检索目录时不需调入内存。

为此有的系统便采用了把文件名与文件描述信息分开的方法，亦即，使文件描述信息单独形成一个称为索引结点的数据结构，简称i结点。在文件目录中的每个目录项仅由文件名和指向该文件所对应的i结点的指针所构成。

struct fcb

char fname[16]; 文件名。

int type; /1代表普通文件2代表目录文件0表示空文件。

int size; /文件大小。

int fatherblocknum; /当前的父目录盘块号。

int firstblocknum; /该文件第一个盘块号

int currentblocknum; /当前的盘块。

int lastblocknum;

#include <>#include <>#include

#include #include <>

using namespace std;

struct fcb

const char* filepath = c:\\myfiles";const int blocksize = 512;

const int open_max = 5; const int blockcount = blocksize/sizeof(int);

const int disksize = blocksize*blockcount;

const int blockfcbcount = blocksize/sizeof(fcb);

const int m=16; const int n=blockcount/m; int openfilecount = 0;

struct openlist

struct dirfile

struct disk

else }

memset(data,0,sizeof(data));数据区}};

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