操作系統(tǒng)--試驗六-文件系統(tǒng)設(shè)計試驗

1、操作系統(tǒng)-實驗六-文件系統(tǒng)設(shè) 計試驗寧德師范學(xué)院計算機(jī)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)計試驗業(yè)一計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（非師）年 級2012級學(xué)號B2012102147 姓名一王秋 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

2、算機(jī)(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)合試驗運行結(jié)果:Pleaoc inpuft numbei of j DJtis ： 4FILE 0：Maine an<l S j.e12FILE 1

3、： nane an d Slse23FILE 2：Name and SlseFlLE 3：Name And Sise34 Pte尊s any key to contimte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 JO

4、BN 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 que char 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)in

5、t 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)iy=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;/將文件名以及大小，索引地址填寫到文件目錄HEAD->sizeN=jobN.size;wq=(struct index *)malloc(sizeof(structindex);HEAD->pN=wq;/對分配文件的索引表初始化for(z=0;z<32;z+)wq-

6、>lrz=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;j<4&&(ly<jobN.size);j+)for(i=0;i<8&&(ly<jobN.size);i+)if(Jji=0)li=j*8+i;wq->prly=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,"

7、;n There are no free blocks in the memorynow! n");fprintf(e,"File %cmust 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 filedirectory: -n");fprintf(e,"NAME INDEX_ADDRESSn");for(x1=0;x1<N+1;x1+)fprintf(e," %c%xn",HEAD->namesx

8、1,HEAD->px1)/其次報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_NUMBERPHYSICAL_NUMBER FLAGn");for(y=0;y<HEAD->sizex1;y+)fprintf(e,"%d %d %cn",HEAD->px1->lry,HEAD->px1->pry,HEAD->px1->s

9、ty);/第三，報告位圖信息fprintf(e," This time the bitmapping graph:n");for(j=0;j<4;j+)fprintf(e,"");for(i=0;i<8;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;j<4;j+)for(i=0;i<8;i+)Jji

10、=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("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&

11、lt;jobs)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

12、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

13、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)6. Main函數(shù)為每個支標(biāo)退用一次分配過程關(guān)闈文件打開一個文件rtxt.郎并值擬中間結(jié)果初始化位圖回收賁源End初始但文件目錄 將要建市的工件信息 保存在0匕數(shù)組中實驗分析：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

14、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