计算机操作系统课程设计报告

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1、操作系统课程设计课程设计目的本设计的目的是实现操作系统和相关系统软件的设计，其中涉及进程编程、I/O操作、存储管理、文件系统等操作系统概念。课程设计要求（1）对进行认真分析，列出实验具体步骤，写出符合题目要求的程序清单，准备出调试程序使用的数据。（2）以完整的作业包的形式提交原始代码、设计文档和可运行程序。提交的光盘应当包括：设计题目，程序清单，运行结果分析，所选取的算法及其优缺点，以及通过上机取得了哪些经验。程序清单要求格式规范，注意加注释（包含关键字、方法、变量等），在每个模块前加注释，注释不得少于20%。课程设计要求同时上交

2、打印文档，设计报告包括设计题目，算法分析,关键代码及其数据结构说明，运行结果分析以及上机实践的经验总结。设计一：设计任务：模拟Linux文件系统在任一OS下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的模拟Linux文件系统。1.在现有机器硬盘上开辟100M的硬盘空间，作为设定的硬盘空间。2.编写一管理程序simdisk对此空间进行管理，以模拟Linux文件系统，要求：（1）盘块大小1k（2）空闲盘块的管理：Linux位图法（3）结构：超级块,i结点区,根目录区3.该simdisk管理程序的功能要求如下：(1)info:

3、显示整个系统信息(参考Linux文件系统的系统信息)，文件可以根据用户进行读写保护。目录名和文件名支持全路径名和相对路径名，路径名各分量间用“/”隔开。(2)cd…:改变目录：改变当前工作目录，目录不存在时给出出错信息。(3)dir…:显示目录：显示指定目录下或当前目录下的信息，包括文件名、物理地址、保护码、文件长度、子目录等（带/s参数的dir命令，显示所有子目录）。(4)md…:创建目录：在指定路径或当前路径下创建指定目录。重名时给出错信息。(5)rd…:删除目录：删除指定目录下所有文件和子目录。要删目录不空时，要给出提示是否

4、要删除。(6)newfile…:建立文件。(7)cat…:打开文件。(8)copy…:拷贝文件，除支持模拟Linux文件系统内部的文件拷贝外，还支持host文件系统与模拟Linux文件系统间的文件拷贝，host文件系统的文件命名为…，如：将windows下D：盘的文件datasampletest.txt文件拷贝到模拟Linux文件系统中的/test/data目录，windows下D：盘的当前目录为D：data，则使用命令：simdiskcopyD：datasampletest.txt/test

5、/data或者：simdiskcopyD：sampletest.txt/test/data(9)del…:删除文件：删除指定文件，不存在时给出出错信息。(10)check:检测并恢复文件系统：对文件系统中的数据一致性进行检测，并自动根据文件系统的结构和信息进行数据再整理。2.程序的总体流程为：(1)初始化文件目录；(2)输出提示符，等待接受命令，分析键入的命令；(3)对合法的命令，执行相应的处理程序，否则输出错误信息，继续等待新命令，直到键入EXIT退出为止。设计二：设计任务：模拟文件系统的前端操作shell实现一个

6、简单的shell（命令行解释器）。将设计一的管理程序simdisk作为后台进程运行，利用本设计任务的shell操作simdisk。本设计任务在于学会如何实现在前端的shell进程和后端的simdisk进程之间利用共享内存进行进程间通信(IPC)。设计三：设计任务：模拟文件系统的操作管理实现多个进程同时对模拟文件系统进行操作。设计管理程序simdisk的用户访问权限管理。访问模拟文件系统的每个进程都属于某个用户，管理程序simdisk根据其访问权限决定其对模拟文件系统的操作。对模拟文件系统的操作要求做到：共享读，互斥写。本设计任务在

7、于学会如何实现信息的安全管理和进程同步。设计题目完成了设计一和设计二的大部分功能，模拟Linux文件系统的操作，并运行用户界面，用户可以对系统进行初始化，并且执行相关的操作。课设原理Liunx采用树型目录结构，每个目录表称为一个目录文件。一个目录文件是由目录项组成的。每个目录项包含16B，一个辅存磁盘块(512B)包含32个目录项。在目录项中，第1、2字节为相应文件的外存i节点号，是该文件的内部标识；后14B为文件名，是该文件的外部标识。所以，文件目录项记录了文件内、外部标识的对照关系。根据文件名可以找到辅存i节点号，由此便得到该

8、文件的所有者、存取权、文件数据的地址健在等信息。Linux的存储介质以512B为单位划分为块，从0开始直到最大容量并顺序加以编号就成了一个文件卷，也叫文件系统。Linux中的文件系统磁盘存储区分配图如下：整体设计1．在现有机器硬盘上开辟100M的硬