模拟实现单级目录、单级索引的索引文件系统

课 程 设 计 报 告

课程名称 课题名称

专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师

2014年 01 月 02 日

湖南工程学院 课 程 设 计 任 务 书

课程名称 课 题 专业班级 学生姓名 学 号 指导老师 审 批

任务书下达日期 2013 年 12 月 26 日

任务完成日期 2014年 01 月 02 日

一、课程设计的性质和目的

操作系统课程设计是计算机专业的专业课程，通过课程设计使学生进一步巩固课堂所学知识，全面熟悉、掌握操作系统的基本设计方法和技巧，进一步提高分析问题、解决问题及上机操作能力，为将来从事计算机工作打下一定的专业基础。

二、设计课题

课题一：模拟实现单级目录的FAT文件系统

基本思路：用二进制文件空间模拟磁盘空间，用文件块操作模拟磁盘块操作。 基本设计要求：1、实现如下文件系统功能（过程或函数）：

a、 挂载文件系统 FILE *OPENSYS(char *filename); b、卸载文件系统 int CLOSESYS(FILE *stream); c、 显示目录 void LISTDIR(void);

d、建立文件 int FCREATE(char *filename); e、 删除文件 int FDELETE(char *filename); f、 打开文件 int FOPEN(char *filename); g、关闭文件 int FCLOSE(int fileid);

h、文件块读 int FREAD(void *ptr, int n, int fileid); i、 文件块写 int FWRITE(void *ptr, int n, int fileid); j、 判断文件结束 int FEOF(int fileid);

k、获取文件指针 long FGETPOS(int fileid);

l、 设置文件指针 int FSETPOS(int fileid, long offset); m、 取得文件长度 long FGETLEN(char *filename); 2、提供文件系统创建程序 3、有功能检测模块

4、为简化程序设计，假定目录区域大小固定。

本课题限制C语言文件操纵函数的使用，只能使用下列C语言文件操纵函数：

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode); int fclose(FILE *stream);

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence); long ftell(FILE *stream);

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream);

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream);

课题二：模拟实现单级目录、单级索引的索引文件系统

使用链接域将同一文件的各索引块按顺序连接起来；其余各项同课题一。

三、课程设计报告要求

1、设计报告要求A4纸打印成册； 2、使用学院统一的封面；

3、课程设计报告每人一份，必须包含如下几个方面的内容：

1) 基本设计思想； 2) 主要数据结构； 3) 主要实施流程； 4) 所有源代码；

5) 课程设计总结与体会。

四、分组及选题办法

1、按学号顺序一人一组，学号为奇数者为课题一，偶数者为课题二。

2、成绩考核按个人课题完成情况、设计报告质量及对课程设计的态度等综合评定。

五、设计进度安排

1、讲课及上机调试时间安排： 上课时间： 未定

上机时间：

2、其余时间：查阅资料，确定方案，设计课题相关程序。 3、个人答辩，交课程设计报告。

目录

一、程序的功能 ............................................... 6 二、程序的基本设计思路 ....................................... 7 三、主要的数据结构 ........................................... 8 四、主要实施流程 ............................................ 10 五、程序调试及其运行结果 .................................... 13 六、设计总结与心得体会 ...................................... 15 七、附录(源程序清单) ........................................ 16

一、程序的功能

该程序主要模拟实现单级目录、单级索引的索引文件系统，该系统要求能打开文件系统;关闭

文件系统;显示目录;建立文件;删除文件;打开文件;关闭文件;文件块读;文件块写;判断文件结束;获取文件指针;设置文件指针;取得文件长度等功能。要求使用链接域将同一文件的各索引块按顺序连接起来。

二、程序的基本设计思路

模拟实现单级目录、单级索引的索引文件系统基本思路：用二进制文件空间模拟磁盘空间，用

文件块操作模拟磁盘块操作。在一个文件系统中对文件进行操作，实现文件的创建、读写等等操作。在创建文件时先在目录项中进行查找，若创建的文件已存在，文件的创建首先检验目录是否为空，为空则把文件夹或文件连接到该目录下，不为空则把检查目录下是否有同名文件夹或文件，有则提示创建不成功,而文件夹打开是则把文件夹名称及其地址压入打开文件夹栈，文件关闭则把文件夹名称及其地址从打开文件夹栈中抛出。文件夹和文件的删除，文件夹下没有打开的文件或文件没有打开才能删除，否则删除失败，每次操作成功都要更改目录和FCB信息。该过程都保存在文件中，是对文件的操作。本系统建于Windows平台，开发环境为WIN-TC。

三、主要的数据结构

1.常量

#define BlockSize 512 #define DirSize 32

2.保留扇区结构

struct ReserveBlock{

int sysblocknum; /*文件系统总扇区数*/ int resblocknum; /*保留扇区扇区数*/ int mapblocknum; /*字节映像图扇区数*/ int rootblocknum; /*根目录区扇区数*/

char fillchar[BlockSize-4*sizeof(int)]; /*填充字节*/ };

3.目录结构

struct DirBlock{

char filename[11]; /*文件名限长11个字符*/

char fillchar[DirSize-4*sizeof(int)-sizeof(long int)-11]; /*填充字节*/ long filelen; /*文件长度*/ int year,month,day; /*定义年月日*/

int firstindexaddr; /*文件首索引块扇区号*/ };

4.索引块结构

struct IndexBlock{

int dataaddr[BlockSize/sizeof(int)-1]; /*数据块块号数组*/ int nextindexaddr; /*本文件下一索引块块号*/ };

5.索引节点结构

struct IndexNode{

struct IndexBlock block; /*索引块数据*/ int blockaddr; /*本节点索引块块号*/

struct IndexNode *nextnode; /*指向下一索引节点的指针*/};

6.FCB（文件控制块）结构

struct FCBBlock{

int fileid; /*文件标识*/ struct DirBlock fileinfo; /*目录信息*/ long filepos; /*文件读写指针*/ int fdtblockaddr; /*目录项所在块号*/ int fdtblockindex; /*目录项所在块内序号*/

struct FCBBlock *next; /*指向下一个文件控制块的指针*/ struct IndexNode *firstindexnode; /*指向第一个索引节点的指针* /}

四、相关流程图

4.1创建文件流程图

4.2删除文件流程图

4.3 FREAD函数流程图

五、程序调试及其运行结果

下面是程序调试时的一些截图。

图五、输入扇区块数

图六、 成功创建文件

图七、未打开文件，不能进行 …… 此处隐藏：3513字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……