操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)六 文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)試驗(yàn)

1、寧德師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系實(shí)驗(yàn)報(bào)告（20142015學(xué)年 第二學(xué)期）課程名稱 操作系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)六 文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)試驗(yàn) 專 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（非師） 年 級(jí) 2012級(jí) 學(xué)號(hào) B2012102147 姓名 王 秋 指導(dǎo)教師 王遠(yuǎn)帆 實(shí)驗(yàn)日期 2015-06-20 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：通過設(shè)計(jì)一個(gè)基于索引結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，加深對(duì)文件系統(tǒng)的基本知識(shí)理解。了解文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本概念。(1)熟悉文件系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)；(2)熟悉文件系統(tǒng)的目錄管理；(3)掌握文件系統(tǒng)空閑空間管理的基本方法；(4)進(jìn)一步理解現(xiàn)代操作系統(tǒng)文件管理知識(shí)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備（環(huán)境）：（1）一臺(tái)安裝有Cygwin Terminal的計(jì)算機(jī)（2）

2、Windows XP操作系統(tǒng)（3）VC+6.0實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(1)熟悉文件系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)；(2)熟悉文件系統(tǒng)的目錄管理；(3)掌握文件系統(tǒng)空閑空間管理的基本方法；(4)進(jìn)一步理解現(xiàn)代操作系統(tǒng)文件管理知識(shí)。實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析：(1) 設(shè)計(jì)一個(gè)文件系統(tǒng)的索引結(jié)構(gòu)，描述邏輯結(jié)構(gòu)與物理索引結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系；(2) 設(shè)計(jì)文件目錄，描述文件名與文件物理結(jié)構(gòu)之中的映射關(guān)系；(3) 定義作業(yè)；(4) 設(shè)計(jì)文件建立；(5)設(shè)計(jì)文件系統(tǒng)的其它功能；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果：圖1程序運(yùn)行結(jié)果4、思考該試驗(yàn)中，從功能能上講，根據(jù)所學(xué)的文件系統(tǒng)管理方面知識(shí)，你所設(shè)計(jì)的（模擬）文件還有那些沒有實(shí)現(xiàn)： 對(duì)以后設(shè)計(jì)的修改建議：

3、目前所做的修改及實(shí)際結(jié)果如下：程序清單：#include "stdio.h"#include "stdlib.h"/文件索引表的定義struct indexint lr32;int pr32;char st32;*wq;#define JOBN 20/文件目錄的定義struct listchar names32;int size32;struct index*p32;/文件的索引表地址*HEAD;/作業(yè)序列struct quechar name;int size;jobJOBN;int i,j,ly,li;char bb;int NFile=0;/系統(tǒng)的

4、總文件數(shù)，模擬開始時(shí)為0；int N=0;/工作變量，標(biāo)記當(dāng)前分配文件int M=32;/系統(tǒng)中空閑磁盤物理塊數(shù)，開始為32塊int J48;/用位圖表示這些磁盤物理塊，Jji為0時(shí)標(biāo)記第j*8+i塊空閑，為1標(biāo)記該塊已分配出去FILE *e;/記錄模擬中的相關(guān)數(shù)據(jù)int jobs=0;/作業(yè)數(shù)void run()int x1,y,z; /如果當(dāng)前空閑磁盤物理塊數(shù)能夠滿足需要，則進(jìn)行分配if(jobN.size<=M)ly=0;N=NFile;/標(biāo)記當(dāng)前分配文件NFile+;/標(biāo)記下次分配處理文件M-=jobN.size;HEAD->namesN=jobN.name;/將文件名以及

5、大小，索引地址填寫到文件目錄HEAD->sizeN=jobN.size;wq=(struct index *)malloc(sizeof(struct index);HEAD->pN=wq;/對(duì)分配文件的索引表初始化for(z=0;z<32;z+)wq->lrz=z;/邏輯塊號(hào)wq->prz=0;/物理塊地址wq->stz='N'/從位圖中分配，分配出去的塊其狀態(tài)為1。一直到分配完成for(j=0;j<4&&(ly<jobN.size);j+)for(i=0;i<8&&(ly<jobN.

6、size);i+)if(Jji=0)li=j*8+i;wq->prly=li;wq->stly='Y'ly+;Jji=1;/找到一個(gè)空閑塊，就分配出去/如果當(dāng)前空閑磁盤物理塊數(shù)不能夠滿足需要，則出錯(cuò)處理else fprintf(e,"n There are no free blocks in the memory now! n");fprintf(e,"File %c must wait!n",jobN.name);/報(bào)告目前為止的分配情況，首先報(bào)告文件目錄的部分信息 fprintf(e,".This time ,t

7、he file directory: -n");fprintf(e,"NAME INDEX_ADDRESSn");for(x1=0;x1<N+1;x1+)fprintf(e," %c %xn",HEAD->namesx1,HEAD->px1);/其次報(bào)告文件索引表的部分信息for(x1=0;x1<N+1;x1+)fprintf(e," /The index of FILE%c:/n",HEAD->namesx1); fprintf(e," LOGIC_NUMBER PHYSICAL_N

8、UMBER FLAGn");for(y=0;y<HEAD->sizex1;y+)fprintf(e," %d %d %cn",HEAD->px1->lry,HEAD->px1->pry,HEAD->px1->sty);/第三，報(bào)告位圖信息fprintf(e," This time the bit mapping graph: n");for(j=0;j<4;j+)fprintf(e, " "); for(i=0;i<8;i+)fprintf(e,"%d&q

9、uot;,Jji);fprintf(e,"n");void main()int k;e=fopen("results.txt","w");/打開保存結(jié)果的文件for(j=0;j<4;j+)for(i=0;i<8;i+)Jji=0;/初始化位圖HEAD=(struct list*)malloc(sizeof(struct list);for(i=0;i<32;i+)HEAD->namesi=' ' HEAD->sizei=0;HEAD->pi=NULL;/初始化文件目錄printf(&

10、quot;Please input number of jobs:");scanf("%d",&jobs);scanf("%c",&bb);int kk=0;/以下輸入建立的文件數(shù)以及文件名字，并將這些信息保存在job數(shù)組之中while(kk<jobs)fprintf(e,"FILE %d: n",kk);printf("FILE %d: n",kk);printf("Name and Size");scanf("%c,%d",&(jo

11、),&(jobkk.size);scanf("%c",&bb);fprintf(e,"%c,%d",,jobkk.size);kk+;for(k=1;k<=jobs;k+)run();/每個(gè)文件進(jìn)行一次分配/回收資源fclose(e);for(i=0;i<32;i+)free(HEAD->pi);HEAD->pi=NULL;free(HEAD);HEAD=NULL; 文件系統(tǒng)模擬程序1索引結(jié)構(gòu)和文件目錄12N文件名等塊塊塊2文件目錄模擬struct listchar names3

12、2;int size32;struct index*p32;/文件的索引表地址*HEAD;該模擬文件最多只能模擬32個(gè)文件,HEAD 指針指向了該模擬目錄。3文件索引表模擬文件索引表的定義struct indexint lr32;int pr32;char st32;*wq;4位圖int J48。位圖J表示這些磁盤物理塊的情況。Jji為0時(shí)標(biāo)記塊空閑，為1標(biāo)記該塊已分配出去。各塊號(hào)按行存儲(chǔ)。因此，Jji 表示j*8+i(塊號(hào))塊的分配情況5.run函數(shù)6Main函數(shù)實(shí)驗(yàn)分析：程序要為每個(gè)文件建立一張索引表，索引表中用數(shù)組指出文件信息所在的邏輯塊號(hào)和與之對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。程序中int Jji表示這

13、些磁盤物理塊的情況。Jji為0時(shí)標(biāo)記塊空閑，為1標(biāo)記該塊已分配出去。各塊號(hào)按行存儲(chǔ)。實(shí)驗(yàn)總結(jié)（包括過程總結(jié)、心得體會(huì)及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)意見等）：1. 在命令提示符中運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)要先轉(zhuǎn)到應(yīng)用程序所在的盤符下，要把應(yīng)用程序所在目錄位置輸入正確，才能找到相應(yīng)的程序運(yùn)行。2. 文件的物理結(jié)構(gòu)和組織是指邏輯文件在物理存儲(chǔ)空間中存放方法和組織關(guān)系；使用多級(jí)目錄可以解決文件重名問題與縮短搜索時(shí)間；現(xiàn)代操作系統(tǒng)文件管理就是對(duì)塊空間的管理，包括空閑塊的分配、回收和組織；索引文件結(jié)構(gòu)中的索引表是用來指示邏輯記錄和物理塊之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的。3. 通過本次實(shí)驗(yàn)我了解了文件系統(tǒng)的基本概念，物理文件結(jié)構(gòu)有三種結(jié)構(gòu),連續(xù)文件、鏈接文件、索引文件。用戶能直接處理其中的結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)的是邏輯結(jié)構(gòu)，文件在外存上的存儲(chǔ)組織形式是物理結(jié)構(gòu)。只有合理的進(jìn)行存儲(chǔ)空間的管理，才能保證多用戶共享外存和快速的實(shí)現(xiàn)文件的按名存取。指導(dǎo)教師評(píng)語：完