操作系统课程设计报告Word下载.docx
- 文档编号:16953885
- 上传时间:2022-11-27
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:223.62KB
操作系统课程设计报告Word下载.docx
《操作系统课程设计报告Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《操作系统课程设计报告Word下载.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2、课程设计的任务..................................3
3、相关原理及算法描述..............................4
3.1文件系统设计原理............................4
3.2文件系统中文件基本操作......................4
3.3文件系统的存储利用的是显示链接存储方式......5
3.4文件目录项的详细设计........................6
4、开发环境.......................................7
5、系统功能图.....................................7
5.1系统详细设计路程图.............................8
5.2文件的基本操作流程图...........................9
6、实验结果分析...................................10
操作系统课程设计
---建立基于磁盘存储设备的FAT文件系统
1、课程设计要求、目的
在现代计算机系统中,用到大量的程序和数据,由于内存容量有限,且不能长期保存,故而平时总是把他们以文件的形式存放在外村中,需要时可随时将他们调入到内存。
如果用户直接管理外存上的文件,不仅要求用户熟悉外存的特性,了解各种文件的属性,以及他们在外存上的位置,而且在多用户的环境下,还必须能保持数据的安全性和一致性。
显然,这是用户多不能胜任、也不愿意承担的工作。
取而代之的是操作系统中又增加了文件管理功能,即构成一个文件系统,负责管理在外存上的文件,并把对文件的存取、共享和保护等手段提供给用户。
这不仅方便了用户,保证了文件的安全性,还可以有效的提高系统资源的利用率。
课程设计不仅要求我们紧扣课本知识,熟练的掌握课FAT文件系统实现原理上,而且要求最终的软件实现有很好的人机交互界面,从多方面考查我们的学习、实践能力。
让我们在实践中去认识FAT文件系统的实现原理,加深对文件系统存储、数据的安全性和一致性理解,在实践中去完善自己的理论知识,纠正理论学习过程中出现的错误。
2、课程设计的任务
1、首先分配一定容量的磁盘存储空间,作为文件存储空间。
2、建立相应的文件系统,使用FAT文件系统。
3、为该文件系统设计相应的数据结构来管理目录、磁盘空闲空间、已分配空间等。
4、提供文件的创建、删除、移位、改名等功能。
5、提供良好的界面,可以显示磁盘文件系统的状态和空间的使用情况。
6、提供虚拟磁盘转储功能,可将信息存入磁盘,还可从磁盘读入内存。
3、相关原理及算法描述
3.1文件系统设计原理
本次设计的基于磁盘存储设备的FAT文件系统利用的是二级目录管理方式,分别由用户文件目录UFD(UserFileDirectory)、主文件目录MFD(MasterFileDiretory)构成。
其中UFD由用户的所有文件块组成,在MFD中每个用户目录文件占用一个目录项,其中目录项中包括用户名和指向用户目录文件的指针,其基本构成如图所示:
3.2文件系统中文件基本操作:
创建文件:
创建一个新文件时,系统首先要为新文件分配必要的外存空间,并在文件系统的目录下,为止建立一个目录项。
目录项中应记录新文件的文件名以及其在外存的地址等属性。
删除文件:
当已不再需要某文件时,可将它从文件系统中删除。
在删除时,系统应该先从目录中找到删除文件的目录项,使之成为空项,然后回收该文件所占用的存储空间。
文件的重命名:
根据用户的需要更改文件的名称,但更改中必须保证文件名不与相同目录中的其他文件重名。
3.3文件系统的存储利用的是显示链接存储方式
文件存取:
实现“按名存取”。
即用户只需向系统提供所需访问的文件的名字,便能快速准确地找到文件在外存上的存储位置。
这是目录管理最基本的功能,也是本文件系统向用户提供的最基本的服务。
提高对目录的检索速度:
通过合理地组织目录结构的方法,可加快对目录的检索速度,而且本系统利用结构体,设置指针对于下一块的物理位置进行了指定,利用自己优化的算法,可以快速而准确的找到目标位置,从而提高了对文件的存取速度。
这是在设计一个大、中型文件系统时所追求的主要目标。
文件内存显示:
利用指针化数组,将各文件所申请的内存放入到数组中,然后利用对数组的快速遍历,来查询被占用的内存地址,同时利用逻辑地址将他们在画面中显示出来,而且是动态刷新。
显式链接:
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。
该表在整个磁盘中仅设置一张,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,因而不仅显著的提高了检索的速度,而且大大减少了访问磁盘的次数。
由于分配给文件的多有盘块号都放在该表中,故把该表称为文件分配表FAT(FileAllocationTable)。
MS-DOS、Windows及OS/2等操作系统都采用了FAT。
图示出了MS-DOS的文件物理结构。
这里示出了两个文件:
文件A占用三个盘块,其盘块号一次是4/6/11;
文件B则依次占用了9/10及5号三个盘块;
每个文件的第一个盘块号放在自己的FCB中。
整个系统有一张文件分配表FAT。
在FAT的每个表项中存放下一个盘块号。
对于1.2M的软盘,盘块大小为1KB,每个FAT表项占12位,在每个FAT中共含有1.2K个表项,故共需1.8KB。
而对于200MB的硬盘,共含有200K个盘块,因此,FAT的每个表项需2.5个字节,故共需占用500KB。
但如果磁盘容量为12GB、盘块的大小为4KB时,应共有3M个盘块;
而FAT得每个表项需3个字节,总共需占用9MB的内存。
3.4文件目录项的详细设计
根据FAT模拟系统中储存的内容,当使用者在列表控件中选中某个用户,并单击功能选择中用户信息按钮(或选中用户后单击右键,单击显示的菜单上的用户信息)后,显示用户信息的对话框。
在用户对话框中,显示此用户当前文件并
可以对用户中的文件进行新建文件、删除文件、重命名和刷新的功能。
程序操作流程图
4、开发环境
VC++6.0
5、系统功能图
5.1系统详细设计路程图
5.2文件的基本操作流程图(新建、删除、重命名)
6、实验结果分析
通过实验和书本理论知识的学习清楚的认识到目录是由文件说明索引组成的用于文件的检索特殊文件。
文件目录的内容主要是文件访问和控制的信息(不包括文件内容),并且文件目录具有将文件名转换为该文件在外存的物理位置的功能.对文件目录的管理有以下特点:
实现“按名存取”。
即用户只须提供文件名,即可对文件进行存取。
这是目录管理中最基本的功能,也是支件系统向用户提供的最基本的服务。
提高对目录的检索速度。
合理地组织目录结构,可以加快对目录的检索速度,而加快了对文件的存取速度。
这是在设计一个大、中型文件系统时,所追求的主要目标。
文件共享。
在多用户系统中,应允许多个用户共享一个文件,这样,只须在外存中保留一份该文件的副本,供不同用户使用,以节省大量的存储空间并方便用户。
允许文件重名。
系统应允许不同用户对不同文件取用相同的名字,以便于用户按照目已的习惯命名和使用文件。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 操作系统 课程设计 报告