操作系统文件系统设计与实现课程设计

课程设计题 目 ： 文 件 系 统 的 设 计 与 实 现 学 生 姓 名 ： 王 若 禹 学 院 ： 信 息 工 程 学 院系 别 ： 计 算 机 系 专 业 ： 计 算 机 科 学 与 技 术 班 级 ： 计 09-2指 导 教 师 ： 赵 俊 生 副 教 授秦 俊 平 副 教 授2011 年 12 月 30 日学校代码： 10128学 号： 200920201039内蒙古工业大学课程设计任务书学院（系）：信息学院计算机系 课程名称：操作系统课程设计 指导教师（签名）： 专业班级： 计算机092 学生姓名： 王若禹 学号： 200920201039 一、课程设计题目文件系统的设计与实现二、课程设计的目的通过设计一个小型文件系统，进一步掌握文件管理的方法和技术，使学生初步具有研究、设计、编制和调试操作系统模块的能力。三、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等）原始数据：文件目录项结构体，盘块结构体。技术参数：Windows XP系统，VC+6.0开发工具。设计要求： 1设计基于位示图的文件连续分配算法；2设计显示文件目录、建立文件、显示文件内容、复制和删除文件算法；3画出以上算法流程图；4编程实现算法功能；5编写课程设计说明书。工作量要求：完成以上设计要求中的所有算法功能。四、工作进度安排 周一：布置、讲解题目，收集资料；周二：系统分析，算法设计；周三：编制、调试程序；周四：测试系统，形成设计结论，编写课设报告；周五：系统及材料验收，课设答辩。五、主要参考文献1 张尧学编计算机操作系统教程（第三版）习题解答与实验指导北京:清华大学出版社，20062 汤子瀛主编计算机操作系统（第三版） 西安:西安电子科技大学出版社，2001 3 张坤等编操作系统实验教程北京:清华大学出版社，2008审核批准意见系（教研室）主任（签字） 1目录第一章 设计内容 .111 设计目的 .112 设计要求 .113 程序设计思想 .1第二章 数据结构、算法和算法流程图 .221 数据结构 .222 程序功能图 .323 程序流程图 .3第三章 程序运行结果及分析 .731 程序运行结果 .732 程序分析 .8第四章 心得体会 .9参考文献 .10附录 程序清单 .111第一章 设计内容11 设计目的通过设计一个小型文件系统，进一步掌握文件管理的方法和技术，使学生初步具有研究、设计、编制和调试操作系统模块的能力。12 设计要求(1) 问题描述在任一 OS 下，建立一个大文件，把它假想成一张盘，在其中实现一个简单的小型文件系统。(2) 基本要求该文件系统没有子目录机制，文件连续分配，不考虑换“盘”和分区。做一个简单的操作界面，提供五条简单的命令：dir、mkfile、type 、copy、delfile，分别用于显示文件目录、建立文件、显示文件内容、复制和删除一个文件。13 程序设计思想阅读操作系统方面的书籍，了解操作系统的文件系统原理。结合分析课程设计要求，确定实体以及它们之间的关系。实体关系有三张表(磁盘空间分配表、文件表、打开文件表)、一个模拟磁盘的数组、命令服务和用户构成。用户负责输入命令。命令服务实现命令的解释、命令检查、命令帮助以及调用相关模块执行相应的命令功能。建立一个系统文件（模拟盘） ，并对此进行盘块的划分，第一个盘块存放文件目录，第二盘块存放盘块位示图，自第三个盘块开始存放各具体文件的内容，文件目录存放文件的名字，文件的扩展名，开始盘块号，所占用的盘块数目，文件的大小；盘块位示图用来标记盘块是否被占用。构造这些实体的关系图，数据流图、程序流程图来进行具体的设计。2第二章 数据结构、算法和算法流程图21 数据结构数据结构说明：本程序所运用的主要有两个数据结构，分别如下：文件目录结构：struct filename /文件目录项结构体 char name9; /文件名char ext4; /扩展名int i; /文件所占用磁盘块的第一个磁盘块号int Amount; /文件所占用磁盘块的块数long int size; /文件大小;盘块结构：struct empty /盘块结构体int map100; /盘块位示图int filenum; /文件数量; 22 程序功能图模拟文件系统显示内容显示目录创建文件复制文件删除文件图 2.1重命名3文件系统提供的文件操作有建立文件(mkfile) 、复制文件 (copy)、显示文件所有内容(type)、删除文件 (delfile)。可以通过键盘输入命令来模拟文件的操作。23 程序流程图（1）主程序流程图：开始初始化盘块输入命令分析命令有无该命令？ 显示错误信息创建文件显示目录显示内容复制文件删除文件有无执行命令结束图 2.24（2）初始化模块流程图：（3）写入磁盘流程图：(4)显示目录流程图：（5）显示文件流程图：图 2.3图 2.5图 2.4图 2.65（6）删除文件流程图：（7）复制文件流程图：（8）创建文件流程图：图 2.7 图 2.9图 2.86第三章 程序运行结果及分析31 程序运行结果（1）程序主界面（2）创建一个文件，输入“3”显示“输入文件内容，按 键保存且退出!”（3）往文件里写内容：Hello World!显示文件长度，并要求给文件命名，命名后保存返回主界面图 3.1图 3.2图 3.37（4）读取刚才写入的文件，结果正确（5）删除刚写入