操作系統(tǒng) 實驗六 文件系統(tǒng)設(shè)計試驗.doc

寧德師范學(xué)院計算機系實驗報告（20142015學(xué)年 第二學(xué)期）課程名稱 操作系統(tǒng) 實驗名稱 實驗六 文件系統(tǒng)設(shè)計試驗 專 業(yè) 計算機科學(xué)與技術(shù)（非師） 年 級 2012級 學(xué)號 B2012102147 姓名 王 秋 指導(dǎo)教師 王遠(yuǎn)帆 實驗日期 2015-06-20 實驗?zāi)康呐c要求：通過設(shè)計一個基于索引結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，加深對文件系統(tǒng)的基本知識理解。了解文件系統(tǒng)設(shè)計的基本概念。(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。實驗設(shè)備（環(huán)境）：（1）一臺安裝有Cygwin Terminal的計算機（2） Windows XP操作系統(tǒng)（3）VC+6.0實驗內(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。實驗步驟、實驗結(jié)果及分析：(1) 設(shè)計一個文件系統(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)計文件建立；(5)設(shè)計文件系統(tǒng)的其它功能；實驗結(jié)論：試驗運行結(jié)果：圖1程序運行結(jié)果4、思考該試驗中，從功能能上講，根據(jù)所學(xué)的文件系統(tǒng)管理方面知識，你所設(shè)計的（模擬）文件還有那些沒有實現(xiàn)： 對以后設(shè)計的修改建議：目前所做的修改及實際結(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)的總文件數(shù)，模擬開始時為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.sizenamesN=jobN.name;/將文件名以及大小，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;/對分配文件的索引表初始化for(z=0;zlrz=z;/邏輯塊號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;j4&(lyjobN.size);j+)for(i=0;i8&(lyprly=li;wq-stly=Y;ly+;Jji=1;/找到一個空閑塊，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);/報告目前為止的分配情況，首先報告文件目錄的部分信息 fprintf(e,.This time ,the file directory: -n);fprintf(e,NAME INDEX_ADDRESSn);for(x1=0;x1namesx1,HEAD-px1);/其次報告文件索引表的部分信息for(x1=0;x1namesx1); fprintf(e, LOGIC_NUMBER PHYSICAL_NUMBER FLAGn);for(y=0;ysizex1;y+)fprintf(e, %d %d %cn,HEAD-px1-lry,HEAD-px1-pry,HEAD-px1-sty);/第三，報告位圖信息fprintf(e, This time the bit mapping graph: n);for(j=0;j4;j+)fprintf(e, ); for(i=0;i8;i+)fprintf(e,%d,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;j4;j+)for(i=0;i8;i+)Jji=0;/初始化位圖HEAD=(struct list*)malloc(sizeof(struct list);for(i=0;inamesi= ; HEAD-sizei=0;HEAD-pi=NULL;/初始化文件目錄printf(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(kkjobs)fprintf(e,FILE %d: n,kk);printf(FILE %d: n,kk);printf(Name and Size);scanf(%c,%d,&(),&(jobkk.size);scanf(%c,&bb);fprintf(e,%c,%d,,jobkk.size);kk+;for(k=1;k=jobs;k+)run();/每個文件進(jìn)行一次分配/回收資源fclose(e);for(i=0;ipi);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 names32;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時標(biāo)記塊空閑，為1標(biāo)記該塊已分配出去。各塊號按行存儲。因此，Jji 表示j*8+i(塊號)塊的分配情況5.run函數(shù)6Main函數(shù)實驗分析：程序要為每個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和與之對應(yīng)的物理塊號。程序中int Jji表示這些磁盤物理塊的情況。Jji為0時標(biāo)記塊空閑，為1標(biāo)記該塊已分配出去。各塊號按行存儲。實驗總結(jié)（包括過程總結(jié)、心得體會及實驗改進(jìn)意見等）：1. 在命令提示符中運行應(yīng)用程序時要先轉(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空間中存放方法和組織關(guān)系；使用多級目錄可以解決文件重名問題與縮短搜索時間；現(xiàn)代操作系統(tǒng)文件管理就是對塊空間的管理，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應(yīng)關(guān)系的。3. 通過本次實驗我了解了文件系統(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組織形式是物理結(jié)構(gòu)。只有合理的進(jìn)行存儲空間的管理，才能保證多用戶共享外存和快速的實現(xiàn)文件的按名存取。指導(dǎo)教師評語：完成所有規(guī)定的實驗內(nèi)容，實驗步驟正確，結(jié)果正確；以后需要進(jìn)一步改進(jìn)或注意的是