DHU文件系统实验报告.pdf
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1、东华东华大学大学计计算机学院算机学院操作系操作系统实验报统实验报告告实验名称:实验名称:文件系统文件系统 姓姓 名:名:姜元杰姜元杰 学学号:号:111310228 班班级:级:计算机计算机 1102 指导老师:指导老师:李继云李继云 报告日期:报告日期:2013/11/24 操作系统实验报告-1-、实验实验概述概述1.实验目标实验目标本实验的目的是使学生在学习文件系统原理的基础上,通过参考成熟的操作系统的文件系统的设计实现一个简单多用户文件系统的设计,加深对文件系统的功能、内部结构包括逻辑结构以及物理结构的理解。对于能力较强的同学可以在此基础上进行功能的扩展以及性能的优化。2.实验要求实验要
2、求设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点:1)可以实现下列命令:login用户登录dir列文件目录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。、实验实验内容内容1.1.设计思路设计思路1.1.1.1.总体设计总体设计本文件系统采用分层结构构造文件系统,分为:应用层,命令解释层,物理层三层,各层主要功能如下:应用层:实现 DOS 功能界面,分为用户界面和文件操作见面,根 操作系统实验报告-2-据用户选择调用命令解释层功能,完成用户要求。命令解释层:
3、实现对各种命令的逻辑响应和快速处理,并在硬件交互中调用物理层方法,处理底层空间,最后返回处理结果交付给应用层。物理层:实现对底层硬盘的操作,包括读写,创建,删除等操作,提供一系列底层方法完成操作,处理完毕后将结果交付给命令解释层。1.2.1.2.物理层设计物理层设计本文件系统借鉴了 UNIX 文件系统的设计思想,根据自身实际情况进行了调整。本文件系统的硬盘部分由字符数组进行模拟,模拟硬盘根据设计要求划分为用户主目录区(MFD),索引文件表区,索引节点区(数据区),硬盘划分情况见图 1:图图 1 硬盘划分情况硬盘划分情况根据对各划分区(MFD,索引文件表,索引节点区)数据结构所占位的计算,确定硬
4、盘单个物理块大小为 120B(实际应当设置填充位使物理块大小为 128B 更为合理),将模拟硬盘划分为 451 个物理块,故硬盘大小为451*120=54120B,具体物理分配信息见图 2:图图 2 各划分区物理信息各划分区物理信息 此外,对于模拟硬盘的物理空间,本系统采用空闲块表,运用首次适应算法管理空闲空间。操作系统实验报告-3-1.3.1.3.命令解释层设计(流程图)命令解释层设计(流程图)1.3.11.3.1用户界面功能设计用户界面功能设计(注:CurrDir 为当前目录,OPT 为文件打开表,具体解释见“主要数据结构”)用户登录 创建用户 操作系统实验报告-4-显示用户:遍历 MFD
5、,依次输出已创建用户名。1.3.21.3.2 文件操作功能设计文件操作功能设计 创建文件/目录 删除文件/目录 操作系统实验报告-5-打开文件 打开目录 操作系统实验报告-6-关闭文件 读取文件 操作系统实验报告-7-写入文件 操作系统实验报告-8-设置文件共享 操作系统实验报告-9-取消文件共享 重命名文件/目录 操作系统实验报告-10-1.4.1.4.应用层设计应用层设计体现为 DOS 功能界面,分为用户界面(图 3)和文件操作界面(图 4)。操作系统实验报告-11-图图 3 用户功能界面用户功能界面图图 4 文件操作界面文件操作界面2.主要数据结构主要数据结构 MFD:索引文件表:索引文
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