完整word版模拟文件系统的设计与实现word文档良心出品.docx

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完整word版模拟文件系统的设计与实现word文档良心出品

中北大学

操作系统课程设计

说明书

学院、系：

软件学院

专业：

软件工程

学生姓名：

xxx

学号：

xxx

设计题目：

模拟文件系统的设计与实现

起迄日期:

2015年12月28日-2016年1月8日

指导教师:

xxx

 2016年1月8日

1需求分析

通过模拟文件系统的实现，深入理解操作系统中文件系统的理论知识,加深对教材中的重要算法的理解。

同时通过编程实现这些算法,更好地掌握操作系统的原理及实现方法,提高综合运用各专业课知识的能力；掌握操作系统结构、实现机理和各种典型算法，系统地了解操作系统的设计和实现思路，并了解操作系统的发展动向和趋势。

模拟二级文件管理系统的课程设计目的是通过研究Linux的文件系统结构，模拟设计一个简单的二级文件系统，第一级为主目录文件，第二级为用户文件。

2总体设计

结合数据结构、程序设计、计算机原理等课程的知识，设计一个二级文件系统，进一步理解操作系统。

文件的创建：

create文件关闭：

close文件的打开：

open

文件的读：

read文件的写：

write文件关闭：

close

删除文件：

delete创建子目录：

mkdir删除子目录：

rmdir

列出文件目录：

dir退出：

exit

系统执行流程图

3．详细设计

主要数据结构：

#defineMEM_D_SIZE1024*1024//总磁盘空间为1M

#defineDISKSIZE1024//磁盘块的大小1K

#defineDISK_NUM1024//磁盘块数目1K

#defineFATSIZEDISK_NUM*sizeof（structfatitem）//FAT表大小

#defineROOT_DISK_NOFATSIZE/DISKSIZE+1//根目录起始盘块号

#defineROOT_DISK_SIZEsizeof（structdirect）//根目录大小

#defineDIR_MAXSIZE1024//路径最大长度为1KB

#defineMSD5//最大子目录数5

#defineMOFN5//最大文件深度为5

#defineMAX_WRITE1024*128//最大写入文字长度128KB

structfatitem/*size8*/

{

intitem;/*存放文件下一个磁盘的指针*/

charem_disk;/*磁盘块是否空闲标志位0空闲*/

};

structdirect

{

/*-----文件控制快信息-----*/

structFCB

{

charname[9];/*文件/目录名8位*/

charproperty;/*属性1位目录0位普通文件*/

intsize;/*文件/目录字节数、盘块数）*/

intfirstdisk;/*文件/目录起始盘块号*/

intnext;/*子目录起始盘块号*/

intsign;/*1是根目录0不是根目录*/

}directitem[MSD+2];

};

structopentable

{

structopenttableitem

{

charname[9];/*文件名*/

intfirstdisk;/*起始盘块号*/

intsize;/*文件的大小*/

}openitem[MOFN];

intcur_size;/*当前打文件的数目*/

};

管理文件的主要代码：

intcreate（char*name）

{

inti,j;

if（strlen（name）>8）/*文件名大于8位*/

return（-1）;

for（j=2;j

{

if（!

strcmp（cur_dir->directitem[j].name,name））

break;

}

if（j

return（-4）;

for（i=2;i

{

if（cur_dir->directitem[i].firstdisk==-1）

break;

}

if（i>=MSD+2）/*无空目录项*/

return（-2）;

if（u_opentable.cur_size>=MOFN）/*打开文件太多*/

return（-3）;

for（j=ROOT_DISK_NO+1;j

{

if（fat[j].em_disk=='0'）

break;

}

if（j>=DISK_NUM）

return（-5）;

fat[j].em_disk='1';/*将空闲块置为已经分配*/

/*-----------填写目录项-----------------*/

strcpy（cur_dir->directitem[i].name,name）;

cur_dir->directitem[i].firstdisk=j;

cur_dir->directitem[i].size=0;

cur_dir->directitem[i].next=j;

cur_dir->directitem[i].property='0';

/*---------------------------------*/

fd=open（name）;

return0;

}

intopen（char*name）

{

inti,j;

for（i=2;i

{

if（!

strcmp（cur_dir->directitem[i].name,name））

break;

}

if（i>=MSD+2）

return（-1）;

/*--------是文件还是目录-----------------------*/

if（cur_dir->directitem[i].property=='1'）

return（-4）;

/*--------文件是否打开-----------------------*/

for（j=0;j

{

if（!

strcmp（u_opentable.openitem[j].name,name））

break;

}

if（j

return（-2）;

if（u_opentable.cur_size>=MOFN）/*文件打开太多*/

return（-3）;

/*--------查找一个空闲用户打开表项-----------------------*/

for（j=0;j

{

if（u_opentable.openitem[j].firstdisk==-1）

break;

}

/*--------------填写表项的相关信息------------------------*/

u_opentable.openitem[j].firstdisk=cur_dir->directitem[i].firstdisk;

strcpy（u_opentable.openitem[j].name,name）;

u_opentable.openitem[j].size=cur_dir->directitem[i].size;

u_opentable.cur_size++;

/*----------返回用户打开表表项的序号--------------------------*/

return（j）;

}

intclose（char*name）

{

inti;

for（i=0;i

{

if（!

strcmp（u_opentable.openitem[i].name,name））

break;

}

if（i>=MOFN）

return（-1）;

/*-----------清空该文件的用户打开表项的内容---------------------*/

strcpy（u_opentable.openitem[i].name,""）;

u_opentable.openitem[i].firstdisk=-1;

u_opentable.openitem[i].size=0;

u_opentable.cur_size--;

return0;

}

intwrite（intfd,char*buf,intlen）

{

char*first;

intitem,i,j,k;

intilen1,ilen2,modlen,temp;

/*----------用$字符作为空格#字符作为换行符-----------------------*/

charSpace=32;

charEndter='\n';

for（i=0;i

{

if（buf[i]=='$'）

buf[i]=Space;

elseif（buf[i]=='#'）

buf[i]=Endter;

}

/*----------读取用户打开表对应表项第一个盘块号-----------------------*/

item=u_opentable.openitem[fd].firstdisk;

/*-------------找到当前目录所对应表项的序号-------------------------*/

for（i=2;i

{

if（cur_dir->directitem[i].firstdisk==item）

break;

}

temp=i;/*-存放当前目录项的下标-*/

/*------找到的item是该文件的最后一块磁盘块-------------------*/

while（fat[item].item!

=-1）

{

item=fat[item].item;/*-查找该文件的下一盘块--*/

}

/*-----计算出该文件的最末地址-------*/

first=fdisk+item*DISKSIZE+u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE;

/*-----如果最后磁盘块