操作系统课程设计报告二级文件系统_java
操作系统课程设计报告
题目: 为Linux系统设计一个简单的二级文件系统
指导老师:
时间:2012.8.30
一课程设计的目的
课程设计目的使学生熟悉文件管理系统的设计方法；加深对所学各种文件操作的了解及其操作方法的特点。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。
二课程设计的要求
1.可以实现下列几条命令：
login用户登录
dir 列目录
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
三算法设计
本次二级文件系统主要分为五大模块，分别是用户登录模块、新建目录模块、新建文件模块、删除文件模块和读取文件模块。用户登录成功后才可以进行其他模块的操作。
1 用户登录模块
用户登录模块要求用户输入用户，当输入正确后才能进行其他模块操作，否则提示用户名不存在并询问用户是否用此名进行注册。若用户名未满,则提示注册成功,否则提示用现有注册用户,进行登录,并返回到登录界面。用户登录模块流程图如图1所示。
图1 用户登录模块流程图
2新建文件模块
新建文件模块是在用户出入create 指令后进行的，进入后会要求用户输入文件名，并
判断文件名是否存在，若没有则在要求用户输入文件读写权限，否则重新输入新的文件名。新建文件模块流程图如图2所示。
图2 新建文件流程图
3 删除文件模块
删除文件模块是根据用户鼠标右击时选择到的节点来确定要删除节点的名字与路径，
然
后判断该节点是目录还是文件。若是文件则直接删除文件，若是目录则进入该目录再删除其全部文件。删除文件模块流程图如图4所示。
图4 删除文件模块流程图
4读取文件模块
读取文件模块，要求用户要在文件打开的前提下，将磁盘中的内容读取到内存中。读取文件流程图如图5所示。
图5 读取文件模块流程图
5 写入文件模块
写入文件模块，思路与读取文件模块将本相同，只是添加了对读写权限的判断。
6 遍历文件
遍历文件，根据在用户登陆时，记录的值，在二维数组中，找到用户的所有文件对象，将相应的必须属性全部打印出来。
四程序源代码
1. 文件对象相关代码
package com.file;
import java.io.Serializable;
public class FilePro implements Serializable{
String filename;
String content;
String username;
int flag;
int protect;
public FilePro(String filename,String username,String content,int flag,int protect){ this.filename = filename;
https://www.wendangku.net/doc/893582936.html,ername = username;
this.content = content;
this.flag = flag;
this.protect = protect;
}
}
2. 文件读写操作
package com.file;
import java.io.*;
import java.util.*;
public class FileCon {
Object [][] data = new Object[7][100];
ObjectInputStream in = null;
ObjectOutputStream out = null;
String path = "D:\\file";
public FileCon(){
for(int i = 0;i<7;i++)
for(int j = 0;j<100;j++){
data[i][j] = new FilePro("",null,"",1,0);
}
}
public Object[][] readData(){
try {
in = new ObjectInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(path)));
data = (Object[][]) in.readObject();
} catch(EOFException e){
} catch (Exception e) {
}
return data;
}
public void writeData(Object[][] data){
try {
out = new ObjectOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(path)));
out.writeObject(data);
out.flush();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
3.用户名操作
public class UserCon {
List
ObjectInputStream in = null;
ObjectOutputStream out = null;
String path = "D:\\user";
public List
try {
in = new ObjectInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(path)));
list = (List
} catch(EOFException e){
} catch (Exception e) {
}
return list;
}
public void writeUser(List
try {
out = new ObjectOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(path)));
out.writeObject(list);
out.flush();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4.主程序
package com.file;
import java.util.*;
public class FileSystem {
Object[][] data = new Object[7][100];
FileCon fc = new FileCon();
List
UserCon uc = new UserCon();
String[] cmd = new String[2];
int currentuser = 0;
public FileSystem() {
data = fc.readData();
user = uc.readUser();
public static void main(String[] args) {
FileSystem fs = new FileSystem();
fs.help();
}
public void help() {
System.out.println("欢迎使用该文件系统");
System.out.print("create ");
System.out.println("创建文件");
System.out.print("dir ");
System.out.println("列目录文件");
System.out.println("exit 退出系统");
System.out.println("以下命令需加文件名");
System.out.println("eg：open ***");
System.out.print("open ");
System.out.println("打开文件");
System.out.print("close ");
System.out.println("关闭文件");
System.out.print("read ");
System.out.println("读文件");
System.out.print("write ");
System.out.println("写文件");
System.out.print("delete ");
System.out.println("删除文件");
command();
}
public void command() {
System.out.print("root:>");
String comd = null;
Scanner input = input = new Scanner(System.in);
comd = input.nextLine();
String[] cmd = new String[2];
cmd = comd.split(" ");
if (cmd[0].equals("login"))
login();
else if (cmd[0].equals("create"))
create();
else if (cmd[0].equals("dir"))
dir();
else if (cmd[0].equals("delete"))
delete(cmd[1]);
else if (cmd[0].equals("open"))
open(cmd[1]);
else if (cmd[0].equals("close"))
close(cmd[1]);
else if (cmd[0].equals("read"))
read(cmd[1]);
else if (cmd[0].equals("write"))
write(cmd[1]);
else if (cmd[0].equals("exit")){
System.out.println("退出系统！");
System.exit(0);}
else System.out.println("指令错误！！");
command();
}
public void login() {
boolean f = false;
System.out.println("请输入用户名：");
Scanner input = input = new Scanner(System.in);
String username = input.next();
for (int i = 0; i < user.size(); i++) {
if (user.get(i).equals(username)) {
System.out.println("登陆成功！！");
currentuser = i;
f = true;
break;
}
}
if (!f) {
System.out.println("该用户不存在，是否以此用户名注册？y注册，其他返回");
String cho = input.next();
if (cho.equals("y")) {
if (user.size() == 7)
System.out.println("对不起用户已满,请利用其他已注册账户登录");
else {
user.add(username);
uc.writeUser(user);
System.out.println("注册成功！请重新登录");
}
login();
}
}
command();
}
// 目录
public void dir() {
System.out.println("文件名\t" + "用户名\t" + "物理地址\t" + "保护码\t" + "文件长度");
for (int i = 0; i < 100; i++) {
FilePro fp1 = (FilePro) data[currentuser][i];
if (!fp1.filename.equals(""))
System.out.println(fp1.filename + "\t" + https://www.wendangku.net/doc/893582936.html,ername + "\t"
+ currentuser + i + "\t" + fp1.protect + "\t"
+ fp1.content.length());
}
command();
}
// 创建文件
public void create() {
Scanner input = input = new Scanner(System.in);
boolean f = true;
boolean fl = false;
String filename = null;
do{
fl = false;
System.out.print("请输入文加名：");
filename = input.next();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
FilePro fp1 = (FilePro) data[currentuser][i];
if (fp1.filename.equals(filename)) {
System.out.println("文件已存在！！");
fl = true;
break;
}
}
}while(fl);
System.out.print("请输入权限：");
int protect = input.nextInt();
FilePro fp = new FilePro(filename, user.get(currentuser), "", 1,
protect);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
FilePro fp1 = (FilePro) data[currentuser][i];
if (fp1.filename.equals("")) {
data[currentuser][i] = fp;
fc.writeData(data);
System.out.println("创建成功！！");
f = false;
break;
}
}
if (f) {
System.out.println("磁盘已满");
}
command();
}
// 删除文件
public void delete(String file) {
boolean f = true;
for (int i = 0; i < 100; i++) {
FilePro fp1 = (FilePro) data[currentuser][i];
if (fp1.filename.equals(file)) {
fp1.filename = "";
fp1.content = null;
fp1.flag = 1;
https://www.wendangku.net/doc/893582936.html,ername = null;
fc.writeData(data);
System.out.println("删除成功！！");
f = false;
break;
}
}
if (f) {
System.out.println("无此文件");
}
command();
}
// 打开文件
public void open(String file) {
boolean f = true;
for (int i = 0; i < 100; i++) {
FilePro fp1 = (FilePro) data[currentuser][i];
if (fp1.filename.equals(file)) {
if (fp1.flag == 0)
System.out.println("文件已打开！");
fp1.flag = 0;
System.out.println("文件打开成功！！");
}
f = false;
break;
}
}
if (f) {
System.out.println("无此文件");
}
command();
}
// 关闭文件
public void close(String file) {
boolean f = true;
for (int i = 0; i < 100; i++) {
FilePro fp1 = (FilePro) data[currentuser][i];
if (fp1.filename.equals(file)) {
if (fp1.flag == 1)
System.out.println("文件未打开！");
else {
fp1.flag = 1;
System.out.println("文件关闭成功！！");
}
f = false;
break;
}
}
if (f) {
System.out.println("无此文件");
}
command();
}
// 读文件
public void read(String file) {
boolean f = true;
for (int i = 0; i < 100; i++) {
FilePro fp1 = (FilePro) data[currentuser][i];
if (fp1.filename.equals(file)) {
if (fp1.flag == 1)
System.out.println("文件未打开！请先将文件打开！");
System.out.println(fp1.content);
}
f = false;
break;
}
}
if (f) {
System.out.println("无此文件");
}
command();
}
// 写文件
public void write(String file) {
Scanner input = input = new Scanner(System.in);
boolean f = true;
for (int i = 0; i < 100; i++) {
FilePro fp1 = (FilePro) data[currentuser][i];
if (fp1.filename.equals(file)) {
if (fp1.flag == 1)
System.out.println("文件未打开！请先将文件打开！");
else {
if (fp1.protect != 0)
System.out.println("对不起，您没有写入的权限！");
else {
System.out.println("请输入要写入的内容：");
String ss = input.next();
fp1.content = fp1.content + ss;
fc.writeData(data);
System.out.println("写入成功");
}
}
f = false;
break;
}
}
if (f) {
System.out.println("无此文件");
}
command();
}
}
五程序运行截图
六心得体会
对于本次操作系统课程设，由于对二级文件的内容比较陌生，刚起步阶段花了很大时间去思考，但是仍然还是比较模糊。当完成设计时，感觉还是不是太了解，总感觉得到的和要求的有些差别，不过对二级文件系统也有了进一步的了解，并且还对操作系统应用有了更深入的认识。总体来说，这次课程下来，发现自己的，语言基础掌握的一点也不好，让我遇到了许多的问题。
文件系统实验报告
嵌入式系统实验报告(二) --嵌入式文件系统的构建 138352019陈霖坤一实验目的 了解嵌入式操作系统中文件系统的类型和作用 了解JFFS2文件系统的优点及其在嵌入式系统中的作用 掌握利用Busybox软件制作嵌入式文件系统的方法 掌握嵌入式linux文件系统的挂载过程 二实验内容与要求 编译BusyBox，以BusyBox为基础，构建一个适合的文件系统； 制作ramdisk文件系统映像，用你的文件系统启动到正常工作状态； 研究NFS作为根文件系统的启动过程。 三Busybox介绍 BusyBox最初是由Bruce Perens在1996年为Debian GNU/Linux安装盘编写的,其原始构想是希望在一张软盘上能放入一个开机系统，以作为急救盘和安装盘。后来它变成了嵌入式Linux设备和系统和Linux发布版安装程序的实质标准，因为每个Linux可执行文件需要数Kb的空间，而集成两百多个程序的BusyBox可以节省大量空间。Busybox集成了包括mini-vi编辑器、/sbin/init、文件操作、目录操作、系统配置等应用程序。 Busybox支持多种体系结构，可以选择静态或动态链接，以满足不同需要。 四linux文件系统 文件系统是对一个存储设备上的数据和元数据进行组织的机制，linux文件系统接口设计为分层的体系结构，从而将用户接口层、文件系统实现层和操作存储设备的驱动程序分隔开。 在文件系统方面，linux可以算得上操作系统中的“瑞士军刀”。Linux支持许多种文件系统，从日志型文件系统到集群文件系统和加密文件系统，而且对于使用标准的和比较奇特的文件系统以及开发文件系统来说，linux是极好的平台，这得益于linux内核中的虚拟文件系统（VFS，也称虚拟文件系统交换器）。 文件结构 Windows的文件结构是多个并列的树状结构，不同的磁盘分区各对应一个树。Linux的文件结构是单个的树，最上层是根目录，其它目录都从根目录生成。不同的linux发行版集
操作系统课程设计
课程设计报告 2015～2016学年第一学期 操作系统综合实践课程设计 实习类别课程设计 学生姓名李旋 专业软件工程 学号130521105 指导教师崔广才、祝勇 学院计算机科学技术学院 二〇一六年一月
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一、概述 一个目录文件是由目录项组成的。每个目录项包含16B，一个辅存磁盘块(512B)包含32个目录项。在目录项中，第1、2字节为相应文件的外存i节点号，是该文件的内部标识；后14B为文件名，是该文件的外部标识。所以，文件目录项记录了文件内、外部标识的对照关系。根据文件名可以找到辅存i节点号，由此便得到该文件的所有者、存取权、文件数据的地址健在等信息。UNIX 的存储介质以512B为单位划分为块，从0开始直到最大容量并顺序加以编号就成了一个文件卷，也叫文件系统。UNIX中的文件系统磁盘存储区分配图如下： 本次课程设计是要实现一个简单的模拟Linux文件系统。我们在内存中开辟一个虚拟磁盘空间(20MB)作为文件存储器，并将该虚拟文件系统保存到磁盘上(以一个文件的形式)，以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。文件存储空间的管理可采用位示图方法。 二、设计的基本概念和原理 2.1 设计任务 多用户、多级目录结构文件系统的设计与实现。可以实现下列几条命令login 用户登录 logout 退出当前用户 dir 列文件目录 creat 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 - 3 -
read 读文件 write 写文件 mkdir 创建目录 ch 改变文件目录 rd 删除目录树 format 格式化文件系统 Exit 退出文件系统 2.2设计要求 1) 多用户：usr1,usr2,usr3,……,usr8 (1-8个用户) 2) 多级目录：可有多级子目录； 3) 具有login (用户登录)4) 系统初始化（建文件卷、提供登录模块） 5) 文件的创建：create (用命令行来实现)6) 文件的打开：open 7) 文件的读：read8) 文件的写：write 9) 文件关闭：close10) 删除文件：delete 11) 创建目录（建立子目录）：mkdir12) 改变当前目录：cd 13) 列出文件目录：dir14) 退出：logout 新增加的功能： 15) 删除目录树：rd 16) 格式化文件系统：format 2.3算法的总体思想 - 4 -
操作系统课程设计文件系统管理)
操作系统课程设计Array文件系统管理 学院计算机学院 专业计算机科学与技术 班级 姓名 学号 2013年1月8日 广东工业大学计算机学院制 文件系统管理 一、实验目的 模拟文件系统的实现的基本功能，了解文件系统的基本结构和文件系统的管理方法看，加深了解文件系统的内部功能的实现。通过高级语言编写和实现一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程，从而对各种文件操作系统命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。 二、实验内容和要求 编程模拟一个简单的文件系统，实现文件系统的管理和控制功能。在用户程序中通过使用文件系统提供的create，open，read，write，close，delete等文件命令，对文件进行操作。 以下报告主要包括： 1.可行性分析 2.需求分析 3.概要设计
4.详细设计 5.测试 6.总结 三、可行性分析 1、技术可行性 对于图形编程还不了解，但是经过本学期的三次实验的练习，可以设计好命令操作界面。利用大二期间学习的数据结构可以模拟出此课程设计的要求。 2、经济可行性 课程设计作为本课程的练习及进一步加深理解。与经济无关，可以不考虑。（零花费，零收益） 3.法律可行性 自己编写的程序，仅为练习，不作其他用途，与外界没什么联系，可行。 四、需求分析 编写程序实现文件系统，主要有以下几点要求： 1、实现无穷级目录管理及文件管理基本操作 2、实现共享“别名” 3、加快了文件检索 五、概要设计 为了克服单级目录所存在的缺点，可以为每一位用户建立一个单独的用户文件目录UFD（User File Directory）。这些文件目录可以具有相似的结构，它由用户所有文件的文件控制块组成。此外，在系统中再建立一个主文件目录MFD （Master File Directory）；在主文件目录中，每个用户目录文件都占有一个目
操作系统课程设计报告书
题目1 连续动态内存管理模拟实现 1.1 题目的主要研究内容及预期达到的目标 （1）针对操作系统中内存管理相关理论进行设计，编写程序并进行测试，该程序管理一块虚拟内存。重点分析三种连续动态内存分配算法，即首次适应算法、循环首次适应算法和最佳适应算法。 （2）实现内存分配和回收功能。 1.2 题目研究的工作基础或实验条件 （1）硬件环境：PC机 （2）软件环境：Windows XP，Visual C++ 6.0 1.3 设计思想 首次适应算法的实现：从空闲分区表的第一个表目起查找该表，把最先能够满足要求的空闲区分配给作业，这种方法的目的在于减少查找时间。为适应这种算法，空闲分区表中的空闲分区要按地址由低到高进行排序。该算法优先使用低址部分空闲区，在低址空间造成许多小的空闲区，在高址空间保留大的空闲区。 循环首次适应算法的实现：在分配内存空间时，不再每次从表头开始查找，而是从上次找到空闲区的下一个空闲开始查找，直到找到第一个能满足要求的的空闲区为止，并从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。该算法能使内存中的空闲区分布得较均匀。 最佳适应算法的实现：从全部空闲区中找到能满足作业要求的、且最小的空闲分区，这种方法能使碎片尽量小。为适应此算法，空闲分区表中的空闲分区要按从小到大进行排序，从表头开始查找第一个满足要求的自由分配。 1.4 流程图 内存分配流程图，如图1-1所示。
图1-1 内存分配流程图内存回收流程图，如1-2所示。
图1-2 内存回收流程图 1.5 主要程序代码 （1）分配内存 void allocate(char z,float l) { int i,k; float ad; k=-1; for(i=0;i 黄冈师学院 提高型实验报告 实验课题文件系统的设计与实现（实验类型：□综合性 设计性□应用性） 实验课程操作系统原理 实验时间2015－2016 第二学期 学生何正发 专业班级软件工程1401 学号07 成绩： 一、实验目的和要求 1、熟悉操作系统设计的过程，巩固操作系统的基本知识，加深对操作原理、功能及各种不同的存储管理方法理解与应用； 2、学会运用各种语言、软件开发新软件的基本方法； 3、增强实际应用能力和动手操作能力。 二、实验条件 Win7 /Windows 8.1/Linux等操作系统，装有java、C、C++、C#等语言工具的环境。 三、实验原理分析 可以选择最佳适应算法，按照从小到大的次序组成空闲区自由链，当用户作业或进程申请一个空闲区时，存储管理 程序从表头开始查找，当找到第一个満足要求的空闲区时，停止查找。如果该空闲区大于请求表中的请求长 度，将减去请求长度后的剩余空闲区部分留在可用表中。回收时，从作链中删去要回收的作业块，同时在空 闲链中插入该作业大小的空闲区，并按顺序排列 四、实验方案或步骤 1、应用环境、需求分析 本模拟系统主要针对文件的管理和操作名主要有：创建用户、文件、文件夹，读文件，写文件，执行文件，关闭文件，删除用户、文件夹、文件的功能。 创建用户、文件、文件夹：在对系统发出操作命令之前必须先登录用户，然而登录之前必须创建该用户。在创建完后，可通过登录用户来创建文件和文件夹。在创建文件时可设置文件的属性和输入文件的容。 读文件：读取任何已创建的只读或读写文件的容；如果所要读的文件不是可读文件时，系统会显示该文件不可读；如果所读文件不存在，系统会显示文件不存在。 写文件用户可写或重写读写文件中的容，并保存文件中的重写容，以供下次读取；当所要写的文件不是可写的文件时，系统会显示该文件不可写；当所要写的文件并不存在时，系统会显示该文件不存在。 目录 第1章需求分析 (1) 第2章概要设计 (1) 2.1 系统的主要功能 (1) 2.2系统模块功能结构 (1) 2.3运行环境要求 (2) 2.4数据结构设计 (2) 第3章详细设计 (3) 3.1模块设计 (3) 3.2算法流程图 (3) 第4章系统源代码 (4) 第5章系统测试及调试 (4) 5.1运行结果及分析 (4) 5.2系统测试结论 (5) 第6章总结与体会 (6) 第7章参考文献 (6) 附录 (7) 第1章需求分析 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。 第2章概要设计 2.1 系统的主要功能 1) 系统运行时根据输入的用户数目创建主目录 2) 能够实现下列命令： Login 用户登录 Create 建立文件 Read 读取文件 Write写入文件 Delete 删除文件 Mkdir 建立目录 Cd 切换目录 Logout 退出登录 2.2系统模块功能结构 2.3运行环境要求 操作系统windows xp ，开发工具vc++6.0 2.4数据结构设计 用户结构：账号与密码结构 typedef struct users { char name[8]; char pwd[10]; }users; 操作系统课程设计报告 东莞理工学院 操作系统课程设计报告 学院：计算机学院 专业班级： 13软件工程1班 提交时间： 2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统： WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下：钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："< 操作系统课程设计之三 设计任务：模拟OS文件系统 在任一OS（Window或者Dos；也可以是在Linux下，但要求能将结果演示给老 师看）下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的模拟OS 字 ，第 ⑤、每个目录实际能放下文件或子目录30项。 ⑸、文件系统空间分配： ①、第0个盘块（1k）存放磁盘信息（可以设定为格式说明“FAT32”、盘块大小，盘块数等 内容） ②、第1个盘块起，至125盘块，共125个盘块（125k）存放FAT内容 ③、第126、127（2个）盘块，存放位示图 ④、从第128盘块至10000盘块，皆为数据（区）盘块，其逻辑编号从0开始，至 9872号数据盘块，即第0数据盘块为128号盘块，第1数据盘块为129号盘块，… ⑤、第0数据盘块（即128号盘块），存放根目录（同样只用一个盘块作根目录）， 由于第0、1目录项为“.”（本目录）, “..”（父目录），因此根目录下同样只能存放30个文件或目录，并且从第2个目录项开始。 ⑥、文件或子目录数据，放在第1数据盘块及以后的数据盘块中，由用户按需要使 用。 内容 ⑺、删除文件 #DelFile 文件名.扩展名，在文件所在的目录项中，将第一个字节变为0xE5，并同时修改FAT内容和位示图内容；如果文件不存在，给出出错信息 ⑻、文件拷贝 #CopyFile 老文件,新文件，为新文件创建一个目录项，并将老文件内容复制到新文件中，并同时修改FAT内容和位示图内容 ⑼、显示位示图内容 #ShowBitMP，将位示图内容（已有信息部分），显示在屏幕上（按十六进制）⑽、显示FAT内容 #ShowFAT，将FAT内容（已有信息部分），显示在屏幕上（按十六进制） 4、程序的总体流程为： ⑴、输出提示符#，等待接受命令，分析键入的命令； ⑵、对合法的命令，执行相应的处理程序，否则输出错误信息，继续等待新命令 关于对FAT表和MAP表的用法 1.当要用到数据块是，查询MAP表（因为只做比较查询即可）,查询到的未用位置 置1，然后在FAT表上进行相应记录，在本程序做出的规定是，当文件夹FAT 表做-1，若是文件则按照FAT做对应的顺序记录，最后一块同样是-1结束，2.回收的时候，是按照FAT表的首项，做顺序置0，然后MAP也在相应位置置0 上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称：编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名：杜志豪.学号： 班级： 2012053班 . 同组姓名：孙嘉轶 课程设计时间：—— 评语： 成绩： 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1．2 使用算法分析： (4) 1． FIFO算法（先进先出淘汰算法） (4) 1． LRU算法（最久未使用淘汰算法） (5) 1. OPT算法（最佳淘汰算法） (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) ．1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27) 六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N 块内存（N 评定等级 操作系统课程设计 文件系统管理 学院计算机学院 专业计算机科学与技术 班级 姓名 学号 2013年1月8日 广东工业大学计算机学院制 文件系统管理 一、实验目的 模拟文件系统的实现的基本功能，了解文件系统的基本结构和文件系统的管理方法看， 加深了解文件系统的内部功能的实现。通过高级语言编写和实现一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程，从而对各种文件操作系统命令的实质内容和执行过程有比较深入的了 解。 二、实验内容和要求 编程模拟一个简单的文件系统，实现文件系统的管理和控制功能。在用户程序中通过使用文件系统提供的create，open，read，write，close，delete 等文件命令，对文件进行操作。以下报告主要包括： 1.可行性分析 2.需求分析 3.概要设计 4.详细设计 5.测试 6.总结 三、可行性分析 1、技术可行性 对于图形编程还不了解，但是经过本学期的三次实验的练习，可以设计好命令操作界面。利用大二期间学习的数据结构可以模拟出此课程设计的要求。 2、经济可行性 课程设计作为本课程的练习及进一步加深理解。与经济无关，可以不考虑。（零花费，零收益） 3.法律可行性 自己编写的程序，仅为练习，不作其他用途，与外界没什么联系，可行。 四、需求分析 编写程序实现文件系统，主要有以下几点要求： 1、实现无穷级目录管理及文件管理基本操作 2、实现共享“别名” 3、加快了文件检索 五、概要设计 为了克服单级目录所存在的缺点，可以为每一位用户建立一个单独的用户文件目录 UFD （User File Directory ）。这些文件目录可以具有相似的结构，它由用户所有文件的文件 控制块组成。此外，在系统中再建立一个主文件目录MFD （Master File Directory ）；在主文件目录中，每个用户目录文件都占有一个目录项，其目录项中包括用户名和指向该用户目 录的指针。 实验二文件系统实验报告 一．实验简介 本实验要求在假设的I/O 系统之上开发一个简单的文件系统，这样做既能让实验者对文件系统有整体了解，又避免了涉及过多细节。用户通过create, open, read 等命令与文件系统交互。文件系统把磁盘视为顺序编号的逻辑块序列，逻辑块的编号为0 至L-1。I/O 系统利用内存中的数组模拟磁盘。 实际物理磁盘的结构是多维的：有柱面、磁道、扇区等概念。I/O 系统的任务是隐藏磁盘的结构细节，把磁盘以逻辑块的面目呈现给文件系统。逻辑块顺序编号，编号取值范围为0 至L .. 1，其中L 表示磁盘的存储块总数。实验中，我们可以利用字符数组ldisk[L][B] 构建磁盘模型，其中 B 表示每个存储块的长度。I/O 系统从文件系统接收命令，根据命令指定的逻辑块号把磁盘块的内容读入命令指定的内存区域，或者把命令指定的内存区域内容写入磁盘块。 我设计的文件系统拥有三个用户。 二．具体说明 1.文件系统的组织：磁盘的前k 个块是保留区，其中包含如下信息：位图和文件描述符。位图用来描述磁盘块的分配情况。位图中的每一位对应一个逻辑块。创建或者删除文件，以及文件的长度发生变化时，文件系统都需要进行位图操作。前k 个块的剩余部分包含一组文件描述符。每个文件描述符包含如下信息： ?文件长度，单位字节 ?文件分配到的磁盘块号数组。该数组的长度是一个系统参数。在实验中我们可以把它设置为一个比较小的数，例如3。 2．目录：我们的文件系统中仅设置一个目录，该目录包含文件系统中的所有文件。除了不需要显示地创建和删除之外，目录在很多方面和普通文件相像。目录对应0 号文件描述符。初始状态下，目录中没有文件，所有，目录对应的描述符中记录的长度应为0，而且也没有分配磁盘块。每创建一个文件，目录文件的长度便增加一分。目录文件的内容由一系列的目录项组成，其中每个目录项由如下内容组成： ?文件名 ?文件描述符序号 3.对文件的操作： 文件系统需提供如下函数；create, destroy, open, read, write。 ?create(filename): 根据指定的文件名创建新文件。 ?destroy(filename): 删除指定文件。 ?open(filename): 打开文件。该函数返回的索引号可用于后续的read, write, lseek, 或close 操作。 ?close(index): 关闭制定文件。 ?read(index, mem_area, count): 从指定文件顺序读入count 个字节mem_area 指定的内存位 ; 一、概述 课程设计目的、意义： 课程设计目的使学生熟悉文件管理系统的设计方法；加深对所学各种文件操作的了解及其操作方法的特点。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。 主要任务： 模拟文件系统设计是设计和实现一个简单的文件系统。内容包括： 1.建立文件存储介质的管理机制 2.建立目录（采用一级目录结构） 3.文件系统功能（显示目录、创建、删除、打开、关闭、读、写） ~ 4.文件操作接口（显示目录、创建、删除、打开、关闭、读、写） 二、系统设计 课程设计的系统设计： 本系统模拟一个文件管理系统，要完成对文件的基本操作，文件的基本操作有文件、文件夹的打开、新建、删除和读取写入文件，创建更改目录，列出目录内容等信息。系统建立了文件目录树，存储文件系统中的所有文 件。对于用户名下的文件，用文件目录树的分枝来存贮。采用命令行操作界面很直观，也方便用户进行操作，用户只要按照操作界面所显示的命令来操作就行了。 整体设计框架： 系统初始化界面是由创建用户存储空间，管理文件，退出系统三个模块组成。用户创建由创建用户存储空间，进入目录，删除用户存储空间，显示所有用户存储空间，等模块组成。然后各个模块再由一些小模块组成。其中创建文件，打开关闭文件，读写文件等文件操作模块包括在进入目录模块里面。 三、系统实现 课程设计主要内容的实现程序代码： 《 #include <> #include <> #include <> typedef struct file{ char name[10]; struct file *next; }File; typedef struct content{ ! char name[10]; File *file; 东莞理工学院 操作系统课程设计报告学院：计算机学院 专业班级：13软件工程1班 提交时间：2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统：WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下： 钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："< 实验四文件系统实验 一 . 目的要求 1、用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。 2、要求设计一个 n个用户的文件系统，每次用户可保存m个文件，用户在一次运行中只能打开一个文件，对文件必须设置保护措施，且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。 二 . 例题： 1、设计一个10个用户的文件系统，每次用户可保存10个文件，一次运行用户可以打开5个文件。 2、程序采用二级文件目录（即设置主目录[MFD]）和用户文件目录（UED）。另外，为打开文件设置了运行文件目录（AFD）。 3、为了便于实现，对文件的读写作了简化，在执行读写命令时，只需改读写指针，并不进行实际的读写操作。 4、算法与框图： ①因系统小，文件目录的检索使用了简单的线性搜索。 ②文件保护简单使用了三位保护码：允许读写执行、对应位为 1，对应位为0，则表示不允许读写、执行。 ③程序中使用的主要设计结构如下： 主文件目录和用户文件目录（ MFD、UFD） 打开文件目录（ AFD）（即运行文件目录） 文件系统算法的流程图如下： 三 . 实验题： 1、增加 2～3个文件操作命令，并加以实现。（如移动读写指针，改变文件属性，更换文件名，改变文件保护级别）。 #include 操作系统课程设计报告 专业：计算机信息处理 学号：09103408 姓名：纪旻材 提交日期：2011-12-28 【设计目的】 1. 课程设计目的是通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能和内部实现。 2. 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。 3. 通过对实际问题的分析、设计、编程实现，提高学生实际应用、编程的能力 【设计内容】 1、delete 删除文件 2、open 打开文件 3、close 关闭文件 4、write 写文件 【实验环境】 Windows7系统 Visual studio 2010 【相关知识综述】 本文件系统采用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件。另外，为了简便文件系统未考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。 首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如：file0,file1,file2…并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。 【设计思路】 1 主要数据结构 #define MAXNAME 25 /*the largest length of mfdname,ufdname,filename*/ #define MAXCHILD 50 /*the largest child每个用户名下最多有50个文件*/ #define MAX (MAXCHILD*MAXCHILD) /*the size of fpaddrno*/ typedef struct/*the structure of OSFILE定义主文件*/ 东莞理工学院 操作系统课程设计报告 学院：计算机学院 专业班级：13软件工程1班 提交时间：2015/9/14 指导教师评阅意见： . 项目名称：进程与线程管理功能 一、设计目的 用语言来模拟进程和线程管理系统，加深对进程和线程的理解，掌握对进程和线程各种状态和管理的算法原理。 二、环境条件 系统：WindowsXP、VMWare、Ubuntu Linux 语言：C/C++ 开发工具：gcc/g++、Visual C++ 6.0 三、设计内容 1. 项目背景 计算机的硬件资源有限，为了提高内存的利用率和系统的吞吐量，就要根据某种算法来管理进程和线程的状态从而达到目的。 进程与线程管理功能完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 进程与线程管理功能 基本要求：完成基于优先级的抢占式线程调度功能，完成进程虚拟内存管理功能。 提高要求：（增加1项就予以加分） (1) 实现多种线程调度算法； (2)通过“公共信箱”进行通信的机制，规定每一封信的大小为128字节，实现两个用户进程之间通过这个“公共信箱”进行通信。 (3) 实现多用户进程并发的虚拟内存管理功能。 (4) 实现用户进程间通信功能，并用生产者/消费者问题测试进程间通信功能的正确性。 (5) 实现改进型Clock页面置换算法。 (6) 实现Cache功能，采用FIFO替换算法。 2. 扩展内容 实现多种线程调度算法:时间片轮转调度算法 四、人员分工 优先级调度算法：钟德新，莫友芝 时间片轮转调度算法：张德华，袁马龙 设计报告由小组队员共同完成。小组成员设计的代码分工如下：钟德新编写的代码：void Prinft(){ PCB *p; system("cls");//清屏 p=run; //运行队列 if(p!=NULL) { p->next=NULL; } cout<<"当前正在运行的进程："< 南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告 专业： 学生姓名： 学号： 时间： 操作系统模拟算法课程设计报告 设计要求 将本学期三次的实验集成实现： A.处理机管理； B.存储器管理； C.虚拟存储器的缺页调度。 设计流程图 主流程图 开始的图形界面 处理机管理存储器管理缺页调度 先来先服务时 间 片 轮 转 首 次 适 应 法 最 佳 适 应 法 先 进 先 出 L R U 算 法 A.处理机调度 1)先来先服务FCFS N Y 先来先服务算法流程 开始 初始化进程控制块，让进程控制块按进程到达先后顺序让进程排队 调度数组中首个进程，并让数组中的下一位移到首位 计算并打印进程的完成时刻、周转时间、带权周转时间 其中：周转时间 = 完成时间 - 到达时间 带权周转时间=周转时间/服务时间 更改计时器的当前时间,即下一刻进程的开始时间 当前时间=前一进程的完成时间+其服务时间 数组为空 结束 2)时间片轮转法 开始 输入进程总数 指针所指的进程是 否结束 输入各进程信息 输出为就绪状态的进程的信息 更改正在运行的进程的已运行时间 跳过已结束的程序 结束 N 指向下一个进程 Y 如果存在下一个进程的话 Y N 输出此时为就绪状态的进程的信息 时间片轮转算法流程图 B.存储器管理(可变式分区管理） 1)首次适应法 分配流程图 申请xkb内存 由链头找到第一个空闲区 分区大小≥xkb？ 大于 分区大小=分区大小-xkb，修改下一个空闲区的后向指针内容为（后向指针）+xkb;修改上一个空闲区的前向指针为（前向指针）+xkb 将该空闲区从链中摘除：修改下一个空闲区的后向地址=该空闲区后向地址，修改上一个空闲区的前向指针为该空闲区的前向指针 等于 小于延链查找下 一个空闲区 到链尾 了？ 作业等待 返回是 否 登记已分配表 返回分配给进程的内存首地址 开始 操作系统课程设计 班级： 姓名： 学号： 使用语言：C++ 指导老师： 学院： 一、系统要求 1、实验目的 通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。 2、实验内容 为linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点： （1）可以实现下列几条命令（至少4条）； login 用户登陆 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。 二、系统分析 1、设计思想 本文件为二级文件系统，即要实现对文件的增删改查，同时又具备登陆系统、注册用户的功能，各个用户之间的文件系统互不干扰。 本文件系统采用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件。另外，为了简便文件系统未考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。 系统采用结构体来存储用户、文件目录、文件数据内容： 0 48*5 48*5+44*50 48*5+44*50+264*200 每个分区都是由结构体组成，每个个去的结构体的个数由格式化系统是决定。整个系统的编码构成主要分为： Allstruct.h 定义了每个分区的结构体； Mysys.h 声明了对系统操作的各种方法； Myuserfile.h 声明了对文件操作的各种方法； Mymain.cpp 整个系统的主函数，操作入口； Mysys.cpp 包含了mysys.h，实现了操作系统的各种方法；Myuserfile.cpp 包含了myuserfile.h，实现了操作文件的各种方法； 2、主要数据结构 Allstruct.h文件的内容： struct s_user //用户区结构体 { long isuse; //是否使用 char name[20]; //用户名 char psd[20]; //密码 long address; //目录地址 }; struct s_list //目录结构体 { long isuse; //是否使用 char name[20]; //文件名字 long myaddress; //本条目录地址 long pointaddress; //指向的文件的地址 long isfile; //是否锁定 long pointsize; //目标文件的大小 long nextaddress; //下条目录的地址 }; struct s_file //文件结构体 { long isuse; //是否使用 char content[256]; //文件内容 long next; //下个文件块地址 };Linux文件系统实验报告
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