操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告_(11)

1哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)）題目文件系統(tǒng)存儲(chǔ)空間管理班級(jí)姓名指導(dǎo)教師系主任2014年03月01日3目錄1文件系統(tǒng)存儲(chǔ)空間管理111題目分析112實(shí)驗(yàn)原理113實(shí)現(xiàn)技術(shù)12LINUX代碼分析321功能說(shuō)明324流程圖3哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3題目分析根據(jù)提出的文件分配和釋放請(qǐng)求，動(dòng)態(tài)顯示磁盤空閑空間的態(tài)以及文件目錄的變化，以位示圖和索引分配為例每次執(zhí)行請(qǐng)求后要求顯示或打印位示圖的修改位置、分配和回收磁盤的物理塊地址、更新的位示圖、目錄12實(shí)驗(yàn)原理用數(shù)組表示位示圖，其中的每一位對(duì)應(yīng)磁盤一個(gè)物理塊的狀態(tài)，0表示、空閑，1表示分配；當(dāng)請(qǐng)求分配一個(gè)磁盤塊時(shí)，尋找到數(shù)組中為0的位，計(jì)算相對(duì)磁盤塊號(hào)，并計(jì)算其在磁盤中的物理地址（柱面號(hào)、磁道號(hào)、物理塊號(hào)），并將其狀態(tài)由0變到1。當(dāng)釋放某一物理塊時(shí)，已知其在磁盤中的物理地址，計(jì)算其相對(duì)磁盤塊號(hào)，再找到位示圖數(shù)組中的相應(yīng)位，將其狀態(tài)由1變?yōu)?13實(shí)現(xiàn)技術(shù)為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)，采用C語(yǔ)言，VS2008開(kāi)發(fā)環(huán)境。具體采用的技術(shù)如下1哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3模擬文件空間分配、釋放過(guò)程，可選擇連續(xù)分配、鏈?zhǔn)椒峙?、索引分配方法?文件空閑空間管理，可采用空白塊鏈、空白目錄、位示圖方法；步驟如下1輸入磁盤基本信息參數(shù)，計(jì)算位示圖大小，并隨機(jī)初始化位示圖；（1）磁盤基本信息磁盤柱面數(shù)M,每柱面磁道數(shù)P,每磁道物理塊數(shù)Q；（2）假設(shè)采用整數(shù)數(shù)組存放位示圖，則數(shù)組大小為SIZECEIL（柱面數(shù)每柱面磁道數(shù)每磁道物理塊數(shù)）/（SIZEOFINT8）（3）申請(qǐng)大小為SIZE的整數(shù)數(shù)組MAP，并對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)初始化。例如假設(shè)M2,P4,Q8,共有64個(gè)磁盤塊，若SIZEOFINT2,則位示圖大小為4，MAP4如下1514131211109876543210MAP00011010011001010MAP11010110000110000MAP2011001110011001MAP31000100001100110位示圖中每一位對(duì)應(yīng)的相對(duì)磁盤塊號(hào)如下圖，磁盤塊號(hào)由小到大對(duì)應(yīng)于數(shù)組的低地址到高地址位上。即MAP0的第0位到第15位分別對(duì)應(yīng)0號(hào)磁盤塊到15號(hào)磁盤塊的狀態(tài)，MAP1的第0位到第15位對(duì)應(yīng)16號(hào)磁盤塊到31號(hào)磁盤塊的狀態(tài)，以此類推。1514131211109876543210MAP01514131211109876543210哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3MAP131302928272625242322212019181716MAP247464544434241403938373635343332MAP363626160595857565554535251504948如上表所示，29號(hào)磁盤的狀態(tài)存在MAP1中，對(duì)應(yīng)于第13位；2輸出初始位示圖信息；3輸入文件分配或釋放請(qǐng)求，（1）格式“文件名申請(qǐng)塊數(shù)”或“文件名”“”表示申請(qǐng)文件分配，“”表示刪除文件如F154根據(jù)請(qǐng)求完成相應(yīng)操作。（1）若為分配申請(qǐng)X個(gè)盤塊，則在位示圖中找到X個(gè)為0的位，將其修改為“1”，計(jì)算相應(yīng)具體物理設(shè)備的柱面號(hào)C、磁道號(hào)H和物理塊號(hào)R，并將CHR地址或相對(duì)磁盤塊號(hào)記錄在文件目錄中。輸出位示圖修改位置、分配的磁盤塊CHR地址、修改后的目錄和位示圖信息。否則，空間不夠，退出執(zhí)行下一條請(qǐng)求；計(jì)算公式如下A已知位示圖中的下標(biāo)I,J,計(jì)算相對(duì)塊號(hào)BLOCKISIZEOFINT8JB已知相對(duì)塊號(hào)計(jì)算柱面、磁道、物理塊號(hào)如下柱面號(hào)C相對(duì)塊號(hào)/每柱面磁道數(shù)每磁道物理塊數(shù)磁道號(hào)H相對(duì)塊號(hào)（每柱面磁道數(shù)每磁道物理塊數(shù)）/每磁道物理塊數(shù)物理塊號(hào)R相對(duì)塊號(hào)每磁道物理塊數(shù)哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3文件目錄如下（以索引表分配為例）文件名首個(gè)物理塊CHR地址塊個(gè)數(shù)索引表BETA0，0，020,0,00,0,1ALPHA2,3,032,3,0TOYOTA43（4912）（SONY文件名首個(gè)物理塊地址相對(duì)塊個(gè)數(shù)索引表BETA020,2,3ALPHA333,6,7TOYOTA838,9,122）若為刪除申請(qǐng)，則從目錄中找到要?jiǎng)h除的文件所在的目錄項(xiàng)，讀取索引表，依次讀取文件相應(yīng)的盤塊CHR地址,計(jì)算該盤塊的相對(duì)磁盤塊號(hào)，再計(jì)算其相應(yīng)信息在位示圖中的位置I,J，將位示圖中的相應(yīng)位有“1”改為“0”，并從目錄中刪除該目錄項(xiàng)。輸出刪除的磁盤塊CHR地址、相應(yīng)位示圖修改位置、修改過(guò)的位示圖和目錄。計(jì)算過(guò)程如下哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3相對(duì)磁盤塊號(hào)柱面號(hào)每柱面磁道數(shù)每磁道物理塊數(shù)磁道號(hào)每磁道物理塊數(shù)物理塊號(hào)I相對(duì)磁盤塊號(hào)/SIZEOFINT8J相對(duì)磁盤塊號(hào)SIZEOFINT8哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告32LINUX代碼分析為了進(jìn)一步了解操作系統(tǒng)內(nèi)核，學(xué)習(xí)了LINUX操作系統(tǒng)的進(jìn)程同步程序，主要程序源代碼如下INCLUDE“STDIOH“INCLUDEINCLUDEINCLUDEINTPHYSIC100/文件地址緩沖區(qū)INTSTYLE1/文件的類型CHARCUR_DIR10“ROOT“/當(dāng)前目錄STRUCTCOMMANDCHARCOM10CMD13STRUCTBLOCKINTN/空閑的盤快的個(gè)數(shù)INTFREE50/存放空閑盤快的地址INTA/模擬盤快是否被占用MEMORY20449STRUCTBLOCK_SUPERINTN/空閑的盤快的個(gè)數(shù)INTFREE50/存放進(jìn)入棧中的空閑塊INTSTACK50/存放下一組空閑盤快的地址哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3SUPER_BLOCKSTRUCTNODE/I結(jié)點(diǎn)信息INTFILE_STYLE/I結(jié)點(diǎn)文件類型INTFILE_LENGTH/I結(jié)點(diǎn)文件長(zhǎng)度INTFILE_ADDRESS100/I結(jié)點(diǎn)文件的物理地址I_NODE640STRUCTDIR/目錄項(xiàng)信息CHARFILE_NAME10/文件名INTI_NUM/文件的結(jié)點(diǎn)號(hào)CHARDIR_NAME10/文件所在的目錄ROOT640VOIDFORMAT/格式化INTI,J,KSUPER_BLOCKN50FORI0I0IKPHYSICI/需要提供要回收的文件的地址M49SUPER_BLOCKN/回收到棧中的哪個(gè)位置IFSUPER_BLOCKN50/注意當(dāng)SUPER_BLOCKN50時(shí)M1的值/SUPER_BLOCKN50的時(shí)候棧滿了，要將這個(gè)棧中的所有地址信息寫進(jìn)下一個(gè)地址中FORJ0J0PRINTF“D“,ATEMPJMARKNOATEMPJ哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3ELSEIMA0IFI1PRINTF“NTHEBLOCKSAREALLASSIGNED“ELSEPRINTF“NGROUP1“FORJ2J1/若該組不止一個(gè)空閑塊/哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3IMA0SMAIMA0PRINTF“NNUMBEROFTHEBLOCKD“,SELSEIFMA01/只剩一個(gè)空閑塊/IFMA10/還有其它空閑塊組/SMA1FORI0I0IPRINTF“S/“,TMP2ICOMSCANF“S“,COM/輸入命令并且查找命令的相關(guān)操作FORI0I13IIFSTRCMPCOM,CMDICOM0PIBREAKIFI13/如果沒(méi)有這個(gè)語(yǔ)句以后輸入的命令都和第一次輸入的效果一樣P14/隨便的一個(gè)值SWITCHPCASE0FORMAT/初始化BREAKCASE1DISPLAY_CURDIR/查看當(dāng)前目錄下的文件列表BREAKCASE2SCANF“S“,TMP/查看文件OPEN_FILETMPBREAK哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3CASE3DISPLAY_SYS/查看系統(tǒng)信息BREAKCASE4SCANF“S“,TMP/創(chuàng)建目錄CREATE_DIRTMPBREAKCASE5SCANF“S“,TMP/創(chuàng)建文件SCANF“D“,CREATE_FILETMP,LENBREAKCASE6SCANF“S“,TMP/刪除文件FORI0I640I/判斷文件是不是正規(guī)文件JROOTII_NUMIFSTRCMPTMP,ROOTIFILE_NAME0BREAKIFI640PRINTF“這個(gè)不是正規(guī)文件文件N“BREAKCASE7SCANF“S“,TMP/刪除目錄DEL_DIRTMP哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3BREAKCASE8SCANF“S“,TMP1/進(jìn)入當(dāng)前目錄下的指定目錄相當(dāng)于進(jìn)入目錄CD目錄名DISPLAY_DIRTMP1BREAKCASE9BACK_DIR/返回上一級(jí)目錄BREAKCASE10HELPBREAKCASE11WRITE_FILEFP/將磁盤利用信息寫進(jìn)系統(tǒng)文件，退出RETURN0CASE12GUOLINKBREAKDEFAULTPRINTF“SORRY,沒(méi)有這個(gè)命令N“BREAKINTMAININTIPRINTF“操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)N“PRINTF“請(qǐng)輸入選擇N“PRINTF“INPUTYOURCHOICE1STANDFORFILECONTROLN2STANDFORGUOCONTROLN“SCANF“D“,IFI1FILECONTROLELSEIFI2哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3GUOLINKELSERETURN