DHU文件系统实验报告

DHU 多级目录多用户文件系统

东华大学计算机学院

操作系统实验报告

实验名称：文件系统 姓名：姜元杰 学 号： 111310228 班

级：计算机1102

指导老师：李继云 报告日期：

2013/11/24

DHU 多级目录多用户文件系统

一、 实验概述

1. 实验目标

本实验的目的是使学生在学习文件系统原理的基础上，通过参考成熟的操作系统的文件系统的设计实现一个简单多用户文件系统的设计，加深对文件系统的功能、内部结构包括逻辑结构以及物理结构的理解。对于能力较强的同学可以在此基础上进行功能的扩展以及性能的优化。

2. 实验要求

设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点： 1) 可以实现下列命令：

login dir

用户登录

列文件目录

create 创建文件 delete open

删除文件 打开文件 关闭文件 读文件 写文件

close read

write

2) 列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度。 3) 源文件可以进行读写保护。

二、 实验内容

1. 设计思路

1.1. 总体设计

本文件系统采用分层结构构造文件系统，分为：应用层，命令解释层，物理层三层，各层主要功能如下：

：实现DOS功能界面，分为用户界面和文件操作见面，根据

DHU 多级目录多用户文件系统

用户选择调用命令解释层功能，完成用户要求。

：实现对各种命令的逻辑响应和快速处理，并在硬件交

互中调用物理层方法，处理底层空间，最后返回处理结果交付给应用层。

：实现对底层硬盘的操作，包括读写，创建，删除等操作，

提供一系列底层方法完成操作，处理完毕后将结果交付给命令解释层。

1.2. 物理层设计

本文件系统借鉴了UNIX文件系统的设计思想，根据自身实际情况进行了调整。本文件系统的硬盘部分由字符数组进行模拟，模拟硬盘根据设计要求划分为用户主目录区（MFD），索引文件表区，索引节点区（数据区），硬盘划分情况见图1：

图1 硬盘划分情况

根据对各划分区（MFD，索引文件表，索引节点区）数据结构所占位的计算，确定硬盘单个物理块大小为120B（实际应当设置填充位使物理块大小为128B更为合理），将模拟硬盘划分为451个物理块，故硬盘大小为451*120=54120B，具体物理分配信息见图2：

图2 各划分区物理信息

此外，对于模拟硬盘的物理空间，

本系统采用空闲块表，运用首次适应

算法管理空闲空间。

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1.3. 命令解释层设计（流程图）

1.3.1 用户界面功能设计

（注：CurrDir为当前目录，OPT为文件打开表，具体解释见“主要数据结构”）

用户登录

创建用户

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显示用户：遍历MFD，依次输出已创建用户名。 1.3.2 文件操作功能设计 创建文件/目录

删除文件/目录

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打开文件

打开目录

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关闭文件

读取文件

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写入文件

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设置文件共享

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取消文件共享

重命名文件/目录

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1.4. 应用层设计

体现为DOS功能界面，分为用户界面（图3）和文件操作界面（图

4

）。

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图3 用户功能界面

图4文件操作界面

2. 主要数据结构

MFD：

索引文件表：

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索引节点区：

文件打开表：

空闲块表：

物理层操作时各定界符：

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其他主要数据结构：

3. 主要代码结构

3.1 应用层：

3.2

命令解释层：

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3.3 物理层： 磁盘操作

空闲快操作

文件打开表操作

三、 实验结果

1. 基本数据：手工录入。 2. 源代码行数：2442行 3.

完成实验投入时间：

累计

10

天

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4. 讨论次数：0次 5. 测试结果分析：

5.1 用户界面功能测试 初始化界面：

查看用户：此时未创建用户，故用户列表为空

创建用户：admin

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