操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-基于java二級(jí)文件系統(tǒng)

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1、操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：文件系統(tǒng)的模擬設(shè)計(jì)姓名：崔峰海學(xué)號(hào)：200925501132指導(dǎo)老師：翟一鳴學(xué)校：煙臺(tái)大學(xué)時(shí)間：20120901一、設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)完“操作系統(tǒng)原理”課程后進(jìn)行的一次全面的綜合訓(xùn)練，通過課程設(shè)計(jì)，更好地掌握操作系統(tǒng)的原理及實(shí)現(xiàn)方法，加深對(duì)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和重要算法的理解，加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）概述為L(zhǎng)inux系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的二級(jí)文件系統(tǒng)。要求做到以下幾點(diǎn)：1.可以實(shí)現(xiàn)下列幾條命令：login用戶登錄dir列目錄create創(chuàng)建文件delete刪除文件open打開文件close關(guān)閉文件r

2、ead讀文件write寫文件cd進(jìn)出目錄2．列目錄時(shí)要列出文件名，物理地址，保護(hù)碼和文件長(zhǎng)度3．源文件可以進(jìn)行讀寫保護(hù)（2）設(shè)計(jì)原理和系統(tǒng)總體功能框架圖1、在內(nèi)存中開辟一個(gè)虛擬磁盤空間作為文件存儲(chǔ)器，在其上實(shí)現(xiàn)一個(gè)多用戶多目錄的文件系統(tǒng)。2、文件物理結(jié)構(gòu)可采用顯式鏈接或其他方法。3、磁盤空閑空間的管理可選擇位示圖或其他方法。如果采用位示圖來管理文件存儲(chǔ)空間，并采用顯式鏈接分配方式，則可以將位示圖合并到FAT中。4、文件目錄結(jié)構(gòu)采用多用戶多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，每個(gè)目錄項(xiàng)包含文件名、物理地址、長(zhǎng)度等信息，還可以通過目錄項(xiàng)實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的讀和寫的保護(hù)。5

3、、對(duì)文件或目錄的操作采用windows系統(tǒng)的API函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)較實(shí)用的用戶界面，方便用戶使用。要求提供以下相關(guān)文件操作：用戶登錄、創(chuàng)建目錄、刪除目錄、創(chuàng)建文件、刪除文件、讀文件、寫文件、復(fù)制文件、移動(dòng)文件、返回根目錄、退出。功能結(jié)構(gòu)圖如圖1.0所示：開始format列目錄選擇操作退出停止登錄改變目錄創(chuàng)建文件創(chuàng)建目錄t寫文件關(guān)閉文件刪除文件e打開文件ne結(jié)束圖1.0安裝（3）詳細(xì)設(shè)計(jì)及少數(shù)重要編碼的說明這次課程設(shè)計(jì)中，我負(fù)責(zé)4個(gè)板塊，分別是顯示列表函數(shù)和目錄、創(chuàng)建函數(shù)文件創(chuàng)建函數(shù)、打開文件函數(shù)和關(guān)閉文件系統(tǒng)函數(shù)。①、顯示列表函

4、數(shù)和目錄流程圖如圖1.1所示模擬文件系統(tǒng)創(chuàng)建目錄刪除目錄創(chuàng)建文件刪除文件讀文件寫文件復(fù)制文件移動(dòng)文件返回根目錄圖1.1②、文件創(chuàng)建函數(shù)算法：查找當(dāng)前目錄下是否有同名文件，是則退出，否則讓用戶輸入文本文件內(nèi)容，以‘###’結(jié)束。申請(qǐng)inode空間（ialloc函數(shù)）,申請(qǐng)硬盤block空間（balloc函數(shù)），申請(qǐng)失敗則結(jié)束。將文件內(nèi)容寫入inode空間和block空間。修改當(dāng)前目錄的結(jié)構(gòu)，修改inode位圖，block位圖，寫入模擬硬盤。詳細(xì)過程如流程圖1.2所示：開始k=1或k=2創(chuàng)建文件夾創(chuàng)建文件有同名文件夾有同名文件返回創(chuàng)建失敗信

5、息當(dāng)前目錄為空返回創(chuàng)建失敗信息把節(jié)點(diǎn)連接到該目錄下把節(jié)點(diǎn)連接到該目錄下的最后一個(gè)子節(jié)點(diǎn)之后創(chuàng)建成功結(jié)束12YNNYYN圖1.2③、打開文件函數(shù)對(duì)文件進(jìn)行關(guān)閉操作，若此時(shí)文件不存在或處于讀狀態(tài)或?qū)憼顟B(tài)，則返回關(guān)閉失敗信息；若此時(shí)文件處于空閑狀態(tài)，則調(diào)用Close函數(shù)進(jìn)行關(guān)閉操作。流程圖如圖1.3所示：開始打開文件文件是否存在？是文件存在則調(diào)用OpenFile函數(shù)打開文件文件不存在則返回錯(cuò)誤信息顯示文件內(nèi)容結(jié)束圖1.3④、關(guān)閉文件系統(tǒng)函數(shù)對(duì)文件進(jìn)行打開操作，若此時(shí)文件不存在或已處于打開狀態(tài)或讀狀態(tài)或?qū)憼顟B(tài)，則返回打開失敗信息；若此時(shí)文件處于

6、空閑狀態(tài)，則調(diào)用Open函數(shù)進(jìn)行打開操作。流程圖如圖1.4所示：開始打開文件文件是否存在？是文件存在則調(diào)用CloseFile函數(shù)關(guān)閉開文件文件不存在則返回錯(cuò)誤信息結(jié)束圖1.4（4）運(yùn)行結(jié)果分析程序結(jié)果如圖1.5-1.7所示圖1.5圖1.6圖1.7（5）設(shè)計(jì)小結(jié)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是本課程重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)的目的，一方面使學(xué)生更透徹地理解操作系統(tǒng)的基本概念和原理，使之由抽象到具體；另一方面，通過課程設(shè)計(jì)加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)手段與實(shí)踐技能，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題、應(yīng)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新精神。與本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，課程設(shè)計(jì)獨(dú)立設(shè)課，具

7、有更多的學(xué)時(shí)，給學(xué)生更多自行設(shè)計(jì)、自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，充分放手讓學(xué)生真正培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。對(duì)于本次操作系統(tǒng)課程設(shè)，由于Linux比較陌生，剛起步階段花了很大時(shí)間去查閱各種資料。當(dāng)完成設(shè)計(jì)時(shí)，感覺掌握了以前學(xué)到的知識(shí)，并且還對(duì)操作系統(tǒng)應(yīng)用有了更深入的認(rèn)識(shí)。對(duì)二級(jí)文件系統(tǒng)也有了很好的了解，熟練C語言布局的使用，如何解決實(shí)現(xiàn)里面功能的各種問題。（6）參考文獻(xiàn)[1]計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)(第3版)，湯小丹，西安電子科技大學(xué)出版社，2007年7月[2]C語言程序設(shè)計(jì)，孟慶昌，人民郵電出版社，2006年4月[3]計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程

8、（第3版）習(xí)題解答與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，張堯?qū)W，清華大學(xué)出版社，2006年11月（7）附源代碼12、顯示列表函數(shù)dir()和目錄創(chuàng)建函數(shù)mkdir()等(文件名dir.c)#include"stdio.h"#incl