操作系统原理----文件虚拟管理.docx

《操作系统原理》课程设计报告姓名：班级：学号：指导老师：年月日目录一、《操作系统原理》课程设计的目的与要求11、目标：12、要求：1二、简述课程设计内容、主要功能和实现环境21、主要功能：22、主要设计内容：23、运行环境：2三、任务的分析、设计、实现和讨论31、任务的分析32、任务的设计与实现（分别给出系统总控和本人负责实现的算法流程图与说明）43、操作过程和结果分析74、思考题的解答和讨论11四、《操作系统》课程设计小结（收获、不足与建议）12五、附录(主要源程序和运行结果的清单)13一、《操作系统原理》课程设计的目的与要求1、目标：随着社会信息量的极大增长要求计算机处理的信息与日俱增涉及到社会生活的各个方面。因此文件管理是操作系统的一个极为重要的组成部分。学生应该运用独立的高级语言来编写一个简单和可操作的文件操作系统模拟文件管理的工程运作。从而对各种文件操作指令的实质内容和过程原理有比较深刻的了解掌握他们的实施方法加深理解课堂上讲授过的知识。我小组需要实施的文件管理是任务六包括文件系统的：建立关闭以及写的功能。2、要求：（1）设计一个多（n）用户的文件系统每个用户户最多保存m个文件。（2）限制用户在一次运行中只能打开一个文件。（3）系统应能检查打入命令的正确性出错是要能够显示出错的原因。（4）对文件的权限必须有保护措施如果只能运行允许读允许写等。在每次打开文件时根据本次打开的要求设置保护级别即可有二级保护。（5）对文件的操作表述中必须有以下指令：建立：create()删除：delete()打开：open()关闭close()读：read()写：write()二、简述课程设计内容、主要功能和实现环境此次实验的基本内容就是完成一个可执行的文件系统管理的操作系统。1、主要功能：一个由10个用户的操作系统每个用户最多保存10个文件一次运行中用户可打开5个文件。系统对相应的操作判断操作性的正确与否并进入相应的菜单运行。为使用者提供了操作的方便不需要敲代码来实现程序的功能。该程序设置了用户登入创建文件打开文件关闭文件写文件以及对用户文件总体概况的结果显示。另外为了更加真实的反应该系统的对文件可执行程度的判断添加了保护码控制文件的读写操作的安全性。2、主要设计内容：（1）本实习设计一个10个用户的文件系统每个用户最多可保存10个文件每个文件名都为单个字符一次运行中用户可打开5个文件。（2）程序采用二级文件目录即设置了主文件目录（MFD）和用户文件目录（UFD）。前者应包含文件主（即用户）及他们的目录区指针；后者应给出每个主文件占有的文件目录即文件名保护码文件长度以及他们存放的位置等。另外为打开文件设置了运行文件目录（AFD）在文件打开时应填入打开文件号本次打开保护码和读写指针等。（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修改读写指针并不进行实际文件的读写操作。3、运行环境：课程设计的实现环境是在WINXP\2000下运行MicrosoftVisualC++和在WINXP\2000下运行WORD2003。三、任务的分析、设计、实现和讨论1、任务的分析（1）、整个源程序采用一维数组来定义。用户登录采用最简单的选择型总共设置10位用户登陆即选择相对应的用户名。文件目录的检索是使用了简单的线性搜索而没有采用哈希等有效的算法。该设计的程序的保护码形式采取简单的单字符分为3种其中分别是0-只可读1-只可写2-可读写。另外对于文件打开与关闭的操作设置了单字节的标识符有0-文件已关闭1-文件未关闭。（2）、整个程序的布局应该是有7个函数分别为Incitialize()初始化函数create()建立文件函数open()对文件的打开函数close()对文件的关闭函数write()对文件的写函数Show()显示概况信息的函数和main()主函数。每个函数都是实现改程序的重要环节。创建文件函数决定了整个程序的关键它需要准确的定义与算法。在定义函数时定义结构体把需要的变量定义完整整个程序主要还是通过数组的运用来完成的。通过数组来衔接主目录和用户目录来执行之后的操作。（3）、主文件目录与用户目录的结构图如下图1-1：UFDMFD用户名文件目录指针用户名文件目录指针用户名文件目录指针…文件名保护码文件长度文件名…文件名保护码文件长度文件名…图1-1文件系统目录结构图（4）、打开文件目录如下图图1-2所示：打开文件号打开保护码读写指针图1-2打开文件目录图2、任务的设计与实现（分别给出系统总控和本人负责实现的算法流程图与说明）(1)、在编译程序实现功能的任务中我主要负责最初的结构体定义对关键变