操作系统课程设计计算机12级

计算机2012级《操作系统课程设计》任务书

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。

文件系统空间划分：

保留扇区 FAT表区 （或字节映像图区） 根目录区 文件分区

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。

课题三：模拟实现多级目录、多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。 基本设计要求：1、实现如下文件系统功能（过程或函数）：

1) 挂载文件系统 FILE *OPENSYS(char *filename); 2) 卸载文件系统 int CLOSESYS(FILE *stream); 3) 建立文件 int FCREATE(char *filename); 4) 删除文件 int FDELETE(char *filename); 5) 打开文件 int FOPEN(char *filename); 6) 关闭文件 int FCLOSE(int fileid);

7) 文件块读 int FREAD(void *ptr, int n, int fileid); 8) 文件块写 int FWRITE(void *ptr, int n, int fileid); 9) 判断文件结束 int FEOF(int fileid);

10) 获取文件指针 long FGETPOS(int fileid);

11) 设置文件指针 int FSETPOS(int fileid, long offset); 12) 取得文件长度 long FGETLEN(char *filename); 13) 列当前目录 void LISTDIR(void); 14) 取得当前目录 15) 改变当前目录 16) 删除子目录

2、文件系统的大小可变，目录大小亦可变 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。

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，学号为奇数者选课题一或课题三，偶数者选课题二或课题三。 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。

主要数据结构提示：

1、单级目录FAT文件系统：

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 fatblocknum; /*FAT表扇区数*/ int rootblocknum; /*根目录区扇区数*/

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

3) 目录结构（外存） 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; /*日期*/

int firstblockaddr; /*文件首块扇区号*/

};

4) FCB（文件控制块）结构(内存)

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*/

};

2、单级目录单级索引文件系统：

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（外存） 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; /*日期*/

int firstindexaddr; /*文件首索引块扇区号*/

};

4) 索引块结构（外存）

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（内存）

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（内存）

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*/ };

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/zm23.html