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操作系统小学期----文件管理模拟学院：信息科学与技术专业：计算机科学与技术年级：班级：姓名：学号：日期：2011年9月一.问题描述文件管理是操作系统的五大职能之一，主要涉及文件的逻辑组织和物理组织，目录的结构和管理。
主要的磁盘调度算法有：1.先来先服务算法（FCFS）;2.最短寻道时间优先算法（SSTF）；3.扫描算法（SCAN）；4.循环扫描算法（CSCAN）等。
用程序模拟磁盘的调度过程，并计算各磁盘调度算法包括先来先服务算法、最短寻道时间优先算法、扫描算法和循环扫描算法的平均寻道长度。
二.问题分析在多道程序设计的计算机系统中，各个进程可能会不断提出不同的对磁盘进行读/写操作的请求。
由于有时候这些进程的发送请求的速度比磁盘响应的还要快，因此我们有必要为每个磁盘设备建立一个等待队列。
先来先服务（FCFS ：afirst-come-first-served）的策略，即先来的请求先被响应。
FCFS策略看起来似乎是相当"公平"的，但是当请求的频率过高的时候FCFS策略的响应时间就会大大延长。
FCFS策略为我们建立起一个随机访问机制的模型，但是假如用这个策略反复响应从里到外的请求，那么将会消耗大量的时间。
为了尽量降低寻道时间，看来我们需要对等待着的请求进行适当的排序，而不是简单的使用FCFS策略。
这个过程就叫做磁盘调度管理。
有时候fcfs也被看作是最简单的磁盘调度算法。
最短时间优先算法(SSTF)选择这样的进程。
要求访问的磁道，与当前磁头所在的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短。
扫描（SCAN）调度算法:该算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道间的距离，更优先考虑的是磁头当前的移动方向。
例如，当磁头正在自里向外移动时，SCAN算法所考虑的下一个访问对象，应是其欲访问的磁道，既在当前磁道之外，又是距离最近的。
这样自里向外的访问，直至再无更外的磁道需要访问时，才将磁道换向自外向里移动。
操作系统文件管理系统模拟实验在计算机科学中，操作系统是一种系统软件，负责管理计算机硬件和软件资源，并为用户和应用程序提供接口。
文件管理系统是操作系统的一个重要组成部分，它负责管理计算机系统中的文件和目录，以及提供对它们的访问和操作。
本次实验旨在模拟操作系统中文件管理系统的基本功能和操作。
我们将使用一个虚拟的文件系统，通过命令行界面来模拟用户与文件系统的交互。
以下是实验的具体内容和步骤：1. 创建虚拟文件系统首先，我们需要创建一个虚拟的文件系统。
文件系统由文件和目录组成，可以通过树状结构来表示。
我们可以使用一个数据结构来模拟文件系统的存储和管理。
2. 初始化文件系统在开始操作文件系统之前，我们需要初始化文件系统。
这包括创建根目录和设置当前目录为根目录。
3. 文件和目录的创建与删除文件和目录是文件系统的基本单位。
我们可以通过命令来创建和删除文件和目录。
例如，使用"mkdir"命令创建一个目录，使用"touch"命令创建一个空文件，使用"rm"命令删除文件或目录。
4. 文件和目录的访问权限文件和目录可以设置不同的访问权限，以保护文件系统的安全性。
我们可以使用"chmod"命令来修改文件或目录的权限。
权限通常包括读、写和执行权限。
5. 文件和目录的重命名和移动我们可以使用"mv"命令来重命名文件或目录，使用"cp"命令来复制文件或目录，使用"mv"命令来移动文件或目录。
6. 文件和目录的查找和显示我们可以使用"ls"命令来显示当前目录下的文件和目录，使用"cd"命令来切换当前目录，使用"pwd"命令来显示当前目录的路径。
此外，我们还可以使用"find"命令来查找文件或目录。
7. 文件和目录的读写操作文件可以被读取和写入。
操作系统文件管理系统模拟实验操作系统文件管理系统模拟实验一、实验目的本实验旨在通过模拟操作系统的文件管理系统，加深对操作系统文件管理的理解，锻炼操作系统的应用能力。
二、实验环境1、操作系统：Windows/Linux/MacOS2、编程语言：C/C++/Java/Python等三、实验内容1、初始化文件管理系统1.1 创建根目录，并初始化空文件目录1.2 初始化用户目录和权限设置2、文件操作2.1 创建文件2.1.1 检查文件名合法性2.1.2 检查文件是否已存在2.1.3 为新文件分配磁盘空间2.1.4 添加文件元数据信息2.2 打开文件2.2.1 检查文件是否存在2.2.2 检查用户权限2.3 读取文件内容2.3.1 读取文件权限检查2.3.2 读取文件内容2.4 写入文件内容2.4.1 写入文件权限检查2.4.2 写入文件内容2.5 删除文件2.5.1 检查文件是否存在2.5.2 检查用户权限2.5.3 释放文件占用的磁盘空间2.5.4 删除文件元数据信息3、目录操作3.1 创建子目录3.1.1 检查目录名合法性3.1.2 检查目录是否已存在3.1.3 添加目录元数据信息3.2 打开目录3.2.1 检查目录是否存在3.2.2 检查用户权限3.3 列出目录内容3.3.1 列出目录权限检查3.3.2 列出目录内容3.4 删除目录3.4.1 检查目录是否存在3.4.2 检查用户权限3.4.3 递归删除目录下所有文件和子目录3.4.4 删除目录元数据信息四、实验步骤1、根据实验环境的要求配置操作系统和编程语言环境。
2、初始化文件管理系统，创建根目录，并初始化用户目录和权限设置。
3、进行文件操作和目录操作。
五、实验结果分析根据实验步骤进行文件操作和目录操作，观察系统的运行情况并记录相关实验结果。
六、实验结论通过本实验，深入了解了操作系统中文件管理系统的相关原理和实现方式，并且通过实验操作进一步巩固了相应的应用能力。
一、实验目的和要求（必填）实验目的：通过在VC平台下编程，设计和调试一个简单的文件系统，通过模拟文件操作命令的执行，来模拟文件系统对文件及目录的管理。
实验要求：两名学生成组结对完成实验，仿真出文件系统中对文件和目录的操作。
二、实验内容（必填）文件管理：实现一个简单的文件系统三、实验原理或实验方法（必填）原理：通过结构体来描述文件和目录，利用链表知识实现目录树结构，通过对链表的操作实现整个文件系统中目录和文件的相关操作。
方法：学生两人结对进行实验，分别实现对文件和目录的操作。
对文件的操作包括：创建文件create、读文件read、写文件write、删除文件delete。
对目录的操作包括：创建目录mkdir、切换目录cd、展示目录内容dir、删除目录rm。
四、主要仪器设备或实验条件Windows操作系统，VC开发环境五、实验步骤（含实验数据记录处理）或操作设计过程记录#include "stdio.h"#include "iostream.h"#include "string.h"#define FILENAME_LENGTH 10 //文件名称长度#define COMMAND_LENGTH 10 //命令行长度#define PATH_LENGTH 30 //参数长度struct filenode{char filename[FILENAME_LENGTH];int isdir;char content[255];filenode *parent;filenode *child;filenode *prev;filenode *next;};filenode *initnode(char filename[],int isdir);void createroot();int run();int findpath(char *topath);void help();int mkdir();int create();int read();int write();int del();int rm();int cd();int dir();filenode *root,*recent,*temp,*ttemp,*temp_child;charpath[PATH_LENGTH],command[COMMAND_LENGTH],temppath[PATH_LENGTH],recen tpath[PATH_LENGTH];//创建文件或目录的存储节点filenode* initnode(char filename[],int isdir){filenode *node=new filenode;strcpy(node->filename,filename);node->isdir=isdir;node->parent=NULL;node->child=NULL;node->prev=NULL;node->next=NULL;return node;}//初始化文件系统根结点void createroot (){recent=root=initnode("/",1);root->parent=NULL;root->child=NULL;root->prev=root->next=NULL;strcpy(path,"/");}void help(){cout<<endl;cout<<"create: 建立文件。
文件管理系统模拟1. 实验目的通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现2. 实验内容为Linux系统设计一个简单的二级文件系统。
要求做到以下几点:(1)可以实现下列几条命令(至少4条)logi n 用户登录dir 列文件目录creat e 创建文件delete删除文件ope n 打开文件close 关闭文件read 读文件write 写文件(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。
3. 实验提示(1)首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。
主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。
(2)用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。
入file0,file1,file2 …并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。
4. 源代码#i nclude<stdio.h>#i nclude<stri ng.h>#i nclude<stdlib.h>#defi ne MEM_D_SIZE 1024*1024 //总磁盘空间为1M#defi ne DISKSIZE 1024//磁盘块的大小1K#defi ne DISK_NUM 1024//磁盘块数目1K#defi ne FATSIZE DISK_NUM*sizeof(struct fatitem) //FAT表大小#defi ne ROOT_DISK_NO FATSIZE/DISKSIZE+1//根目录起始盘块号#defi ne ROOT_DISK_SIZE sizeof(struct direct) // 根目录大小#defi ne DIR_MAXSIZE 1024//路径最大长度为1KB#defi ne MSD 5//最大子目录数5 }ope nitem[MOFN];#defi ne MOFN 5 int cur_size; /* 当前打文件的//最大文件深度为5 数目*/#defi ne MAX_WRITE 1024*128 };//最大写入文字长度128KBstruct fatitem *fat; /*FAT 表*/ struct fatitem /* size 8*/ struct direct *root; /* 根目录*/ { struct direct *cur_dir; /* 当前int item; /* 存放文件下一个磁目录*/盘的指针*/ struct ope ntable u_ope ntable; /* char em_disk; /*磁盘块是否空闲文件打开表*/标志位0空闲*/ int fd=-1; /* 文件打开表的序}; 号*/char *bufferdir; /* 记录当前路struct direct 径的名称*/{ char *fdisk; /* 虚拟磁盘起始地/*―一文件控制快信息―一*/址*/struct FCB{ void ini tfile();char n ame[9]; /* 文件/目录void format();名8位*/ void en ter();char property; /* 属性1位void halt();目录0位普通文件*/ int create(char *n ame);int size; /* 文件/目录字int ope n( char *n ame);节数、盘块数)*/ int close(char *n ame);int firstdisk; /* 文件/目int write(i nt fd,char *buf,i nt 录起始盘块号*/ len);int next; /* 子目录起始盘int read(i nt fd,char *buf);块号*/ int del(char *n ame);int sig n; /*1 是根目录0 int mkdir(char *n ame);不是根目录*/ int rmdir(char *n ame);void dir();}directitem[MSD+2]; int cd(char *n ame);void prin t();}; void show();struct opentable void ini tfile(){struct ope {fdisk =(char{ *)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char)char n ame[9]; /* 文件名*/ );/* 申请1M空间*/int firstdisk; /* 起始盘块format(); 号*/int size; /* 文件的大小*/ }void format() {int i;FILE *fp;fat = (struct fatitem *)(fdisk+DISKSIZE); /* 计算FAT表地址，引导区向后偏移1k)*//*----- 初始化FAT 表----------- */fat[0].item=-1; /*fat[0].em_disk='1'引导块*/for(i=1;i<ROOT_DISK_NO-1;i++)/*存放FAT表的磁盘块号*/{ fat[i].item=i+1; fat[i].em_disk='1';}fat[ROOT_DISK_NO].item=-1;/*存放根目录的磁盘块号*/fat[ROOT_DISK_NO].em_disk='1'for(i=ROOT_DISK_NO+1;i<DISK_N UM;i++){fat[i].item = -1; fat[i].em_disk ='O';} _/* -------------------------------------------- */root = (struct direct*)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE); /* 根目录的地址*//*初始化目录*//* ------- 指向当前目录的目录项----- */root->directitem[0].sig n = 1;root->directitem[0].firstdisk=ROOT_DISK_NO;strcpy(root->directitem[0]. na me,".");root->directitem[0]. next = root->directitem[0].firstdisk;root->directitem[0].property ='1';root->directitem[0].size = ROOT_DISK_SIZE;/* ------ 指向上一级目录的目录项----- */root->directitem[1].sig n = 1;root->directitem[1].firstdisk=ROOT_DISK_NO;strcpy(root->directitem[1]. na me,"..");root->directitem[1]. next = root->directitem[0].firstdisk;root->directitem[1].property='1';root->directitem[1].size = ROOT_DISK_SIZE;if((fp = fope n("disk.dat","wb"))==NULL){prin tf("Error:\n Cannot ope n file \n");return;}for(i=2;i<MSD+2;i++) /*-子目录初始化为空-*/{root->directitem[i].sig n =0;root->directitem[i].firstdisk=-1;strcpy(root->directitem[i]. na me,"");root->directitem[i]. next =-1;root->directitem[i].property='0';root->directitem[i].size =0;}}}if((fp=fope n( "disk.dat","wb"))==NULL){prin tf("Error:\nCannotope n file \n");return;} if(fwrite(fdisk,MEM_D_SIZE,1, fp)!=1) /* 把虚拟磁盘空间保存到磁 盘文件中*/{prin tf("Error:\nFilewrite error! \n");}fclose(fp); }void en ter() {FILE *fp; int i;fdisk = (char *)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char) );/* 申请1M 空间*/if((fp=fopen( "disk.dat","rb") )==NULL){prin tf("Error:\nCa nnotope n file\n");return; }if(!fread(fdisk,MEM_D_SIZE,1, fp)) /* 把磁盘文件 disk.dat 读入 虚拟磁盘空间(内存)*/{prin tf("Error:\nCa nnotread file\n");exit(0);fat = (struct fatitem *)(fdisk+DISKSIZE); /* 找至U FAT表 地址*/root = (struct direct*)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE);/* 找 到根目录地址*/fclose(fp); /* ------------- 初始化用户打 开表 ----------- */ for(i=0;i<MOFN;i++) {strcpy(u_ope ntable.ope nitem[i ].name,"");u_ope ntable.ope nitem[i].first disk = -1;u_ope ntable.ope nitem[i].size =0;}u_ope ntable.cur_size = 0; cur_dir = root; /* 当前目录为根 目录*/bufferdir = (char *)malloc(DIR_MAXSIZE*sizeof(char ));strcpy(bufferdir,"Root:"); }void halt() {FILE *fp; int i;if((fp=fopen("disk.dat","wb") )==NULL){prin tf("Error:\nCa nnotope n file\n");return;if(!fwrite(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp)) /* 把虚拟磁盘空间(内存)内容读入磁盘文件disk.dat */{prin tf("Error:\nFile writeerror!\n");}fclose(fp);free(fdisk);free(bufferdir); return;}int create(char *n ame){int i,j;if(strle n(n ame)>8) /* 文件名大于8位*/return(-1);for(j=2;j<MSD+2;j++) /* 检查创建文件是否与已存在的文件重名*/{if(!strcmp(cur_dir->directite m[j]. name, name)) break;} if(j<MSD+2) /* 文件已经存在*/return(-4);for(i=2;i<MSD+2;i++) /* 找到第一个空闲子目录*/{if(cur_dir->directitem[i].firstdisk==-1)break;}if(i>=MSD+2) /* 无空目录项*/return(-2); if(u_ope ntable.cur_size>=MOFN) /* 打开文件太多*/return(-3);for(j=ROOT_DISK_NO+1;j<DISK_NUM; j++) /*找到空闲盘块j后退出*/{if(fat[j].em_disk=='O') break;} if(j>=DISK_NUM) return(-5);fat[j].em_disk = '1'; /* 将空闲块置为已经分配*//* ---------- 填写目录项---------------- */strcpy(cur_dir->directitem[i]. name, name);cur_dir->directitem[i].firstdisk=j;cur_dir->directitem[i].size =0;cur_dir->directitem[i]. next =j;cur_dir->directitem[i].property = '0';/* --------------------------------*/fd = ope n(n ame);return 0;}int ope n( char *n ame){int i, j;for(i=2;i<MSD+2;i++) /* 文件是否存在*/{if(!strcmp(cur_dir->directite m[i]. name, name)) break;} if(i>=MSD+2) return(-1);/* ------- 是文件还是目录---------------------- */if(cur_dir->directitem[i].property=='1') return(-4);/* ------ 文件是否打开---------------------- */for(j=0;j<MOFN;j++){if(!strcmp(u_ope ntable.ope nit em[j]. name, name)) break;}if(j<MOFN) /* 文件已经打开*/return(-2);if(u_ope ntable.cur_size>=MOFN) /* 文件打开太多*/return(-3);/* ------ 查找一个空闲用户打开表项--------------- */for(j=0;j<MOFN;j++){if(u_ope ntable.ope nitem[j].fi rstdisk==-1)break;/* ------------- 填写表项的相关信息--------------- */ u_ope ntable.ope nitem[j].firstdisk = cur_dir->directitem[i].firstdiskJ strcpy(u_ope ntable.ope nitem[j].name ,n ame);u_ope ntable.ope ni tem[j].size=cur_dir->directitem[i].size;u_ope ntable.cur_size++;/* ---------- 返回用户打开表表项的序号 ------------------------ */return(j);}int close(char *n ame){int i;for(i=0;i<MOFN;i++){if(!strcmp(u_ope ntable.ope nitem[i]. name, name))break;}if(i>=MOFN)return(-1);/* ---------- 清空该文件的用户打开表项的内容*/strcpy(u_ope ntable.ope ni tem[i].n ame,"");u_ope ntable.ope nitem[i].firstdisk = -1;u_ope ntable.ope nitem[i].size=0;u_ope ntable.cur_size--;}return 0;} int write(i nt fd, char *buf, i nt len) {char *first;int item, i, j, k;int ilen1, ilen2, modlen, temp;/* --------- 用$字符作为空格# 字符作为换行符*/char Space = 32;char En dter= '\n';for(i=0;i<le n;i++){if(buf[i] == '$')buf[i] = Space;else if(buf[i] == '#')buf[i] = En dter; }/* --------- 读取用户打开表对应表项第一个盘块号---------------------- */下标-*//* ---- 找到的item是该文件的最后一块磁盘块*/while(fat[item].item!=-1){item =fat[item].item; /*-查找该文件的下一盘块--*/}/*----- 计算出该文件的最末地址----- */first = fdisk+item*DISKSIZE+u_ope ntable. ope nitem[fd].size%DISKSIZE;/* ----- 如果最后磁盘块剩余的大小大于要写入的文件的大小*/if(DISKSIZE-u_ope ntable.ope ni tem[fd].size%DISKSIZE>le n){ strcpy(first,buf);u_ope ntable.ope ni tem[fd].sizeu_ope ntable.ope nitem[fd].size+le n;item = u_ope ntable.ope nitem[fd].firstdi sk;/* ------------ 找到当前目录所对应表项的序号------------------------- */for(i=2;i<MSD+2;i++){if(cur_dir->directitem[i].firstdisk==item)break;}temp = i; /*- 存放当前目录项的cur_dir->directitem[temp].siz ecur_dir->directitem[temp].size+l en;}else{for(i=0;i<(DISKSIZE-u_ope ntab le.ope nitem[fd].size%DISKSIZE);i ++){/*写一部分内容到最后一块磁盘块的剩余空间(字节)*/first[i] = buf [i];/*----- 计算分配完最后一块磁盘的剩余空间(字节)还剩下多少字节未存储------------- */ile n1 = len-(DISKSIZE-u_ope ntable.ope nitem[fd].size%DISKSIZE);ile n2 = ile n1/DISKSIZE; modlen = ilen 1%DISKSIZE; if(modlen>0)ilen2 = ilen 2+1; /*--还需要多少块磁盘块-*/for(j=0;j<ile n2;j++){for(i=ROOT_DISK_NO+1;i<DISK_N UM;i++)/*寻找空闲磁盘块*/{if(fat[i].em_disk=='O')break;} if(i>=DISK_NUM) /*--如果磁盘块已经分配完了-*/return(-1);first = fdisk+i*DISKSIZE; /*-- 找到的那块空闲磁盘块的起始地址-*/if(j==ile n2-1) /*--如果是最后要分配的一块-*/{for(k=0;k<le n-(DISKSIZE-u_ope ntable.ope nitem[fd].size%DISKSIZE)-j*DISKSIZE;k++)first[k] = buf[k];}else/*-如果不是要最后分配的一块--*/{for(k=0;k<DISKSIZE;k++)first[k]=buf[k];}fat[item].item = i;/*--找到一块后将它的序号存放在上一块的指针中-*/fat[i].em_disk = '1';/*--置找到的磁盘快的空闲标志位为已分配-*/fat[i].item = -1; /*--它的指针为-1 (即没有下一块)-*/}/*--修改长度-*/u_ope ntable.ope ni tem[fd].size u_ope ntable.ope nitem[fd].size+len;cur_dir->directitem[temp].size = cur_dir->directitem[temp].size+len;}return 0;}int read(i nt fd, char *buf){int len = u_ope ntable.ope nitem[fd].size;char *first;int i, j, item;int ile n1, modle n;item = u_ope ntable.ope nitem[fd].firstdi sk;ile n1 = len/DISKSIZE; modle n =len %DISKSIZE;if(modle n!=0)ilen1 = ilen 1+1; /*-- 计算文件所占磁盘的块数-*/ 项的序号,供释放目录中-*/first = fdisk+item*DISKSIZE;/*--计算文件的起始位置-*/for(i=0;i<ile n1;i++){if(i==ile n1-1) /*-- 最后一个磁盘块-*/{if(cur_dir->directitem[cur_it em].property!='0') /*-- 如果删除的(不)是目录-*/return(-3);for(j=0;j<le n-i*DISKSIZE;j++)buf[i*DISKSIZE+j]= first[j];}else /*-- 不在最后一块磁盘块-*/{for(j=0;j<le n-i*DISKSIZE;j++)buf[i*DISKSIZE+j]= first[j];item = fat[item].item;/*-查找下一盘块-*/first fdisk+item*DISKSIZE;}}return 0;} int del(char *n ame){int i,cur_item,item,temp;for(i=2;i<MSD+2;i++) /*-- 查找要删除文件是否在当前目录中-*/{if(!strcmp(cur_dir->directitem[i]. name, name)) break;}cur_item = i; /*-- 用来保存目录for(i=0;i<MOFN;i++) /*--如果文件打开，则不能删除，退出-*/{if(!strcmp(u_ope ntable.ope nit em[i]. name, name))return(-2);}item = cur_dir->directitem[cur_item].firstdisk;/*-- 该文件的起始盘块号-*/while(item!=-1) /*-- 释放空间，将FAT表对应项进行修改-*/{temp = fat[item].item;fat[item].item = -1;fat[item].em_disk = '0'; item =temp;}/* ---------------- 释放目录项--------------------- */cur_dir->directitem[cur_item].sig n = 0;cur_dir->directitem[cur_item] .firstdi sk = -1;strcpy(u_ope ntable.ope nitem[cur_item]. name,"");cur_dir->directitem[cur_item]. ne xt = -1; cur_dir->directitem[cur_item].prif(i>=MSD+2) /*--目录中-*/ return(-1);如果不在当前如果在operty = 'O';cur_dir->directitem[cur_item].size = 0;return 0;}int mkdir(char *n ame){int i,j;struct direct *cur_mkdir;if(!strcmp( name,"."))return(-4);if(!strcmp( name,".."))return(-4);if(strle n(n ame)>8) /*- 如果目录名长度大于8位-*/return(-1);for(i=2;i<MSD+2;i++) /*-如果有空闲目录项退出-*/{if(cur_dir->directitem[i].firstdisk==-1)break;}if(i>=MSD+2) /*- 目录/ 文件已满-*/ return(-2);for(j=2;j<MSD+2;j++) /*-判断是否有重名-*/{if(!strcmp(cur_dir->directitem[j]. name, name))break;}if(j<MSD+2) /*- 如果有重名-*/return(-3);for(j=ROOT_DISK_NO+1;j<DISK_ N UM;j++) /*-找到空闲磁盘块j后退出-*/ {if(fat[j].em_disk=='0') break;} if(j>=DISK_NUM) return(-5);fat[j].em_disk='1'; /*- 将该空闲块设置为已分配-*//* ------------ 填写目录项--------- */strcpy(cur_dir->directitem[i].n ame ,n ame);cur_dir->directitem[i].firstd isk=j;cur_dir->directitem[i].size=ROOT_DISK_SIZE;cur_dir->directitem[i]. next=jJcur_dir->directitem[i].proper ty='1';/*-所创目录在虚拟磁盘上的地址(内存物理地址)-*/cur_mkdir=(struct direct *)(fdisk+cur_dir->directitem[i].firstdisk*DISKSIZE);/*-初始化目录-*//*-指向当前目录的目录项-*/cur_mkdir->directitem[0].sig n =0;cur_mkdir->directitem[0].firstdisk=cur_dir->directitem[i].fir stdisk;strcpy(cur_mkdir->directitem[ 0]. name,".");cur_mkdir->directitem[0]. next=cur_mkdir->directitem[0].firstd isk;cur_mkdir->directitem[0].property='1';cur_mkdir->directitem[0].size=ROOT_DISK_SIZE;/*-指向上一级目录的目录项-*/cur_mkdir->directitem[1].sig n=cur_dir->directitem[O].sig n;cur_mkdir->directitem[1].firstdisk=cur_dir->directitem[O].fir stdisk;strcpy(cur_mkdir->directitem[ 1]. name,"..");cur_mkdir->directitem[1]. next =cur_mkdir->directitem[1].firstd isk;cur_mkdir->directitem[1].prop erty='1';cur_mkdir->directitem[1].size=ROOT_DISK_SIZE;for(i=2;i<MSD+2;i++) /*-子目录都初始化为空-*/{cur_mkdir->directitem[i].sig n=0;cur_mkdir->directitem[i].firs tdisk=-1;strcpy(cur_mkdir->directitem[ i]. name,"");cur_mkdir->directitem[i]. next=-1;cur_mkdir->directitem[i].prop erty='0';cur_mkdir->directitem[i].size=0;}return 0;}int rmdir(char *n ame){int i,j,item;struct direct *temp_dir;/*-检查当前目录项中有无该目录-*/for(i=2;i<MSD+2;i++){if(!strcmp(cur_dir->directitem[i]. name, name))break;}if(i>=MSD+2) /*- 没有这个文件或目录-*/return(-1);if(cur_dir->directitem[i].property!='1')/*- 删除的不是目录-*/return(-3);/*-判断要删除的目录有无子目录-*/temp_dir=(struct direct *)(fdisk+cur_dir->directitem[i]. next*DISKSIZE);for(j=2;j<MSD+2;j++){if(temp_dir->directitem[j]. ne xt!=-1)break;}if(j<MSD+2) /*- 有子目录或文件-*/ return(-2);/* ----------- 找到起始盘块号并将其释放 ---------- */item=cur_dir->directitem[i].f irstdisk;fat[item].em_disk='0';/*-修改目录项-*/cur_dir->directitem[i].sig n=0Jcur_dir->directitem[i].firstd isk=-1;strcpy(cur_dir->directitem[i].n ame,"");cur_dir->directitem[i]. next=-1；cur_dir->directitem[i].proper ty='0';cur_dir->directitem[i].size=OJreturn 0;}void dir(){int i;for(i=2;i<MSD+2;i++){if(cur_dir->directitem[i].fir stdisk!=-1) /*- 如果存在子目录-*/{prin tf("%s\t",cur_dir->direct item[i]. name);if(cur_dir->directitem[i].property=='0') /*- 文件-*/prin tf("%d\t\t\n",cur_dir->di rectitem[i].size);elseprintf("\t< 目录>\t\n");}}}int cd(char *n ame){int i,j,item;char *str;char *temp,*po in t,*po in t1; structdirect *temp_dir; temp_dir=cur_dir;str= name;if(!strcmp("\\", name)){cur_dir = root;strcpy(bufferdir,"Root:"); return 0;}temp = (char *)malloc(DIR_MAXSIZE*sizeof(char ));/* -最长路径名字分配空间-*/for(i=0;i<(i nt)strle n( str);i+ +)temp[i]=str[i];temp[i]='\0';for(j=0;j<MSD+2;j++) /*-查找该子目录是否在当前目录中-*/{if(!strcmp(temp_dir->directit em[j]. name,temp))break;}free(temp);/* 释放申请的临时空间*///if(temp_dir->directitem[j]. property!='1') /*- 打开的不是目录-*///return(-2);if(j>=MSD+2) /*- 不在当前目录-*/return(-1);item=temp_dir->directitem[j]. firstdisk;/*-当前目录在磁盘中位置-*/temp_dir=(struct direct *)(fdisk+item*DISKSIZE);{if(!strcmp(".." ,n ame))void prin t() {if(cur_dir->directitem[j-1].sig n!=1) /*- 如果上级目录不是根目录 -*/{poi nt=strchr(bufferdir,'\\'); //查找字符串bufferdir 中首次出现 字符\的位置while(poi nt!=NULL) {point 仁point+1; /*- 减去'\'所占的空间，记录下次查找的 起始地址-*/poi nt=strchr(poi nt1,'\\'); }*(poi nt1-1)='\O';/*-将上一级目录删除-*/} }else {〃if(n ame[0] !='\\') bufferdir=strcat(bufferdir,"\\"); /*- 修改当前目录-*/bufferdir=strcat(bufferdir, name);}cur_dir=temp_dir; /*-将当前 目录确定下来-*/return 0; }void show() {prin tf("%s>",bufferdir);**********************************\n");*文 件 统计***********************、n");prin tf("*\t 命令格式说 明*\n");prin tf("*\tcd目录名 更 改当前目录 *\n");prin tf("*\tmkdir 目录名创建子目录*\n");prin tf("*\trmdir目录名删除子目录*\n");prin tf("*\tdir显 示当前目录的子目录 *\n");prin tf("*\tcreate 文件名创建文件 *\n");prin tf("*\tdel文件名删除文件 *\n");prin tf("*\tope n 文件名打开文件*\n");prin tf("*\tclose文件名关闭文件 *\n");prin tf("*\tread读 文件*\n");prin tf("*\twrite写 文件*\n");prin tf("*\texit 退 出系统 *\n");************************************\n")・}void mai n()FILE *fp; char ch;printf('\ *********************char a[100];char code[11][10];char n ame[10];int i,flag,r_size;char *con tect;con tect = (char *)malloc(MAX_WRITE*sizeof(char))Jif((fp=fopen( "disk.dat","rb") )==NULL){prin tf("You have not format,Do you want format?(y/n)"); scanf("%c",&ch);if(ch=='y'){in itfile();prin tf("Successfully format! \n");}else{return;}}en ter();prin t();show();strcpy(code[0],"exit");strcpy(code[1],"create");strcpy(code[2],"ope n");strcpy(code[3],"close");strcpy(code[4],"write");strcpy(code[5],"read"); strcpy(code[ 6],"del");strcpy(code[7],"mkdir");strcpy(code[8],"rmdir");strcpy(code[9],"dir");strcpy(code[10],"cd");while(1){sca nf("%s",a);for(i=0;i<11;i++){if(!strcmp(code[i],a)) break;}switch(i){case 0: //退出文件系统free(contect); halt(); return;case 1: // 创建文件sca nf("%s", name); flag =create( name);if(flag==-1) { prin tf("Error:\n The length is too long !\n");} else if(flag==-2){prin tf("Error: \n The direct item is already full !\n");} else if(flag==-3){prin tf("Error: \n The number of openfile is too much !\n");} else if(flag==-4){prin tf("Error: \n The name is already in the direct !\n");}else if(flag==-5){prin tf("Error: \n show();The disk space is full!' n");Ibreak;} else case 3://关闭文件{ sca nf("%s", name);flag = close( name);prin tf("Successfully create a if(flag == -1)file! \n"); {} prin tf("Error:\nThe file is not ope ned ! \n ”)；show(); }break; elsefcase 2://打开文件{sca nf("%s", name); prin tf("Successfullyclose fd = ope n(n ame); \n");if(fd == -1) }{ show();prin tf("Error: \n break;The ope n file not exit! \n ”)；} case 4://写文件else if(fd == -2) if(fd ==-1){ {prin tf("Error: \n prin tf("Error:\nThe file have already opened! \n”)；The file is not ope ned ! \n ”)；} }else if(fd == -3) else{ {prin tf("Error: \n prin tf("PleaseThe number of open file is too much! in put the file con tect:");\n");} scan f("%s",co ntect);else if(fd == -4){ flag=write(fd ,con tect,strle n( prin tf("Error: \n con tect));It is a direct,can not open for read if(flag == 0)or write! \n"); {} else prin tf("Successfullywrite { \n");}prin tf("Successfully ope ned! else\n"); {}prin tf("Error:\n The disk size is not eno ugh! \n ”)；}} show(); break;case 5://读文件if(fd ==-1){prin tf("Error:\nThe file is not ope ned ! \n ”)；} else{flagread(fd,c on tect);if(flag == 0) {for(i=0;i<u_ope ntable.ope nitem[fd].size;i++){prin tf("%c",co ntect[i]);} prin tf("\t\n");}}show(); break;case 6://删除文件sca nf("%s",name); flag = del( name);if(flag == -1){prin tf("Error:\nThe file not exit! \n");} else if(flag == -2){prin tf("Error:\nThe file is opened,please first close it ! \n");} else if(flag == -3){prin tf("Error:\nThe delete is not file ! \n");} else{prin tf("Successfully delete! \n");} show(); break;case 7:// 创建子目录scanf("%s", name); flag =mkdir( name);if(flag == -1) { printf("Error:\nThe length of nameis to long! \n");} else if(flag == -2){prin tf("Error:\nThe direct item is already full !\n");} else if(flag == -3){prin tf("Error:\nThe nameis already in the direct ! \n");} else if(flag == -4){ prin tf("Error: \n '..' or '.' can not as the n ame of the direct!\n");} else if(flag == -5){prin tf("Error: \n The disk space is full!' n");} else if(flag == 0){prin tf("Successfullymak edircet! \n");} show(); break;case 8://删除子目录sca nf("%s",name); flag = rmdir( name);if(flag == -1) { printf("Error:\n The direct is not exist! \n");} else if(flag == -2){prin tf("Error:\nThe direct has son direct ,please first remove the sondircct!\n");} else if(flag == -3){prin tf("Error:\nThe remove is not direct ! \n ”)；} else if(flag == 0){prin tf("Successfully remove dircet! \n");}show(); break;case 9:// 显示当前子目录dir();show(); break;case 10://更改当前目录scanf("%s", name); flag = cd(name); if(flag == -1) {prin tf("Error:\nThe path no correct!\n");} else if(flag == -2){prin tf("Error:\nThe ope ned is not direct!\n");}show(); break;default:prin tf("\n Error!\ncomma nd is wrong! \n");show();}}}The5.程序运行截图：oot: >mkdii* m uccessfull^f nake direct! loot: >cd n ：oot: xui>ci'ea ,te 1 uccessFullsf create a file! ：oot: \m>writelease input the file connect:hello* uccessfullsf write! ：oat: \n>t i ead elloT：oot ： Xn>close 1uccessf 11II5P closed*00t ：\n>exitress an9 key to cont inue6.实验总结通过这一次计算机操作系统的上机实验，使我对不同环境下的操作系统有了 进一步的了解，使我学到了很多关于 Linux 的操作和相关知识。
模拟磁盘文件管理系统一、任务描述模拟实现一个文件管理系统开发语言：C++、C语言、java开发工具：自选要求1、可以实现一下命令（以下命令至少实现5条）：●login 用户登录●dir 列文件目录●create 创建文件●delete 删除文件●open 打开文件●close 关闭文件●cd 改变目录●mkdir 创建目录●rddir 删除目录●halt 退出系统2、列目录要求列出文件名、物理地址、文件大小、读写标识二、任务完成情况⑴自定义磁盘文件管理的数据结构；⑵能够自由创建、修改、删除文件；⑶文件具有一定自定义的属性；⑷能够显示当前系统文件的状态；（5）能够完成任务后退出系统。
三、系统流程图与函数调用关系1、类和主要函数程序中定义了两个类：（1）class file //文件类主要功能是对文件属性的定义，文件在虚拟磁盘地址块的定位。
（2）class fdatabase //文件操作类主要功能是对创建、删除、修改等方法的具体实现。
程序中的主要函数及说明：char *getname( ) //获取文件名int gettag( ) //获取删除标记int getlength() //获取文件大小int getblocknum() // 磁盘块数int getblocksum1() //磁盘块号的始点int getblocksum2() //磁盘块号的终点void setname(char na[ ] ）//设置文件名void delwenjian(){ tag=1; } //设置删除标记 1:已删 0:未删void creatfile(char *na,int L,int num,int s1,int s2) //创建文件void deltefile(char *na) {tag=1; strcpy(name,na);} //删除文件void disp( ) //输出文件信息int search(char *fname) //按文件名查找int creatfile(char *na,int L,int num,int s1,int s2)//创建文件时先查找是否存在int deltefile(char *na) //删除文件时先查找是否存在2、函数流程图（1）整体流程图（2）创建文件流程图3、删除文件流程图4、输出文件流程图四、系统使用说明与界面设计（1）、课程设计的模板说明1、初始化，建立文件系统输入磁盘大小（G），每个盘块大小（M），自动建立位示图，位示图字长定为32位输出位示图的行数，以及行号、列号与磁盘块号的转换公式（都从0开始编号）。
实验五磁盘存储空间的管理一、实验目的磁盘格式化时，系统把磁盘存储空间分成许多磁道。
每个磁道又分成若干个扇区（又叫做磁盘块）。
之后用fdisk命令对硬盘进行分区，即使只有一个分区，也必须用fdisk命令进行分区。
分区的目的，就是制作文件卷，形成文件系统。
一个文件卷一般都被划分成引导扇区、文件系统管理区和文件数据区。
其中，文件数据区用来存放系统文件和用户文件。
用户可以通过文件系统提供的API，创建、打开、关闭和对文件进行读写。
当用户的文件不再需要时，就应该删除。
把一个文件放到磁盘上时，可以组织成连续文件、链接文件或索引文件等。
因此，磁盘空间的分配方法也有两种，一种是连续空间的分配，一种是不连续空间的分配（又叫动态分配）。
如何充分有效地利用磁盘空间，是操作系统应解决的重要课题之一。
本实验模拟实现磁盘空间的分配与回收，使学生对磁盘空间的管理有一个较深入的理解。
二、实验要求书写实验报告，应该包括以下几项内容：（1）实验题目；（2）程序中使用的数据结构及主要符号说明；（3）程序流程图和带有详细注释的源程序；（4）执行程序名，并打印程序运行时的初值和运行结果；（5）通过实验后的收获与体验及对实验的改进意见和见解三、实验内容（1）假定现有一个磁盘组，共有40个柱面。
每个柱面4个磁道，每个磁道又划分成4个物理记录。
磁盘的空间使用情况用位示图表示。
位示图用若干个字构成，每一位对应一个磁盘道。
“1”表示占用，“0”表示空闲。
为了简单，假定字长为16位，一个字可用来模拟磁盘的一个柱面，其位示图如图5—1所示。
系统设置一个变量S记录当前的空闲磁盘块个数。
位示图的初始状态由户自己设定。
图5-1 位示图（2）申请一个磁盘块时，由磁盘块分配程序查位示图，找出一个为0的位，并计算磁盘的物理地址（即求出它的柱面号、磁道号和扇区号）。
①由位示图计算磁盘的相对块号的公式如下：相对块号=字号*16+位号②再将相对块号转换成磁盘的物理地址：柱面号=(相对块号/16)的商，也即柱面号=字号磁道号=（（相对块号/16的余数）/4）的商，也即（位号/4）的商物理块号=（（（相对块号/16）的余数）/4）的余数，也即（位号/4）的余数（3）当释放一个相对物理块时，运行回收程序，计算该块在位示图中的位置，再把相应由“1”改为“0”。
磁盘管理实验报告磁盘管理实验报告一、引言磁盘管理是计算机操作系统中的重要组成部分，它负责管理磁盘上的文件存储和访问。
在本次实验中，我们将通过模拟磁盘管理的过程，探索不同的磁盘调度算法对系统性能的影响。
本报告将介绍实验的背景和目的，并详细讨论实验过程和结果。
二、实验背景和目的磁盘是计算机中常用的存储设备之一，它将数据以磁场的形式存储在磁道上。
磁盘的读写速度较慢，而且在多个进程同时访问磁盘时容易出现冲突。
因此，磁盘管理的优化对于提高系统的性能至关重要。
本次实验的目的是通过模拟不同的磁盘调度算法，比较它们在不同场景下的性能差异。
我们将使用C语言编写模拟程序，通过生成随机的磁盘请求序列，并使用不同的磁盘调度算法进行处理。
通过比较不同算法的平均寻道时间、平均旋转延迟和平均传输时间等指标，评估算法的优劣。
三、实验过程实验的第一步是编写模拟程序，我们使用C语言实现了一个简单的磁盘调度模拟器。
该模拟器可以生成指定数量的磁盘请求，并使用不同的磁盘调度算法进行处理。
我们实现了以下几种磁盘调度算法：1. 先来先服务（FCFS）：按照请求的到达顺序进行处理。
2. 最短寻道时间优先（SSTF）：选择离当前磁道最近的请求进行处理。
3. 扫描算法（SCAN）：按照一个方向进行扫描，直到最边缘，然后改变方向继4. 循环扫描算法（C-SCAN）：类似于SCAN算法，但是当到达最边缘时，直接返回到最开始的磁道。
5. 电梯算法（LOOK）：类似于SCAN算法，但是当到达最边缘时，改变方向继续扫描。
在模拟程序中，我们使用随机数生成器生成了1000个磁盘请求，并分别使用以上算法进行处理。
在每次处理完一个请求后，我们记录下当前的磁道位置，并计算出寻道时间、旋转延迟和传输时间。
最后，我们计算出每种算法的平均寻道时间、平均旋转延迟和平均传输时间，并进行对比分析。
四、实验结果和分析根据实验结果，我们得到了每种算法的平均寻道时间、平均旋转延迟和平均传输时间。
操作系统文件管理实验报告操作系统文件管理实验报告1：引言本实验报告旨在详细描述操作系统文件管理实验的设计、实施和结果。
文件管理是操作系统的重要组成部分，负责对计算机中的文件进行组织、存储和访问。
本实验通过模拟文件管理的过程，加深对文件管理的理解和实践。
2：实验目的本实验的主要目的是：- 理解文件系统的概念和原理- 掌握文件的创建、读取、写入和删除等基本操作- 实施并测试文件的分配和回收算法- 评估不同的文件分配算法对系统性能的影响3：实验环境本实验的实施环境如下：- 操作系统：Windows 10- 开发环境：C++ 编程语言4：实验内容4.1 文件系统设计在文件系统设计中，首先确定文件的基本单位，例如块或扇区。
然后，定义文件控制块（FCB）结构，用于存储文件的元数据信息，如文件名、大小、创建时间、权限等。
接下来，设计文件分配表，记录系统中每个块的使用情况，用于实现文件的分配和回收。
4.2 文件的创建和删除在文件的创建过程中，首先为文件分配空间，并更新文件分配表。
然后，创建文件的FCB，并将其到目录项中。
在文件的删除过程中，首先释放文件的空间，并更新文件分配表。
然后，删除文件的FCB，并从目录项中移除。
4.3 文件的读写操作文件的读写操作是用户对文件进行读取和修改的过程。
在文件读取操作中，首先找到要读取的文件的FCB，获取文件的起始块地址，并从起始块中读取数据。
在文件写入操作中，首先找到要写入的文件的FCB，获取文件的起始块地址，并将数据写入起始块。
若文件大小超过起始块的容量，则按照一定的分配算法继续分配空间。
4.4 文件分配算法文件分配算法决定了操作系统如何管理文件的空间分配。
常用的文件分配算法包括顺序分配、分配和索引分配。
顺序分配将文件连续地存储在磁盘上，易于实现但可能产生外部碎片。
分配使用链表结构将文件存储在磁盘的不连续块中，不易产生外部碎片但可能引起存取时间增长。
索引分配使用索引表将文件存储在磁盘的不连续块中，不易产生外部碎片且存取时间相对较短，但索引表本身需要占用存储空间。
实验四磁盘和文件系统管理心得前言实验四主要涉及磁盘和文件系统的管理，通过对磁盘分区、文件系统格式化、文件的创建、删除和修改等操作，我们能够更好地理解和掌握磁盘和文件系统的相关概念和原理。
本文将从以下几个方面对实验四的心得进行全面、详细、完整且深入地探讨。
磁盘分区的原理与方法磁盘分区是指将一个物理硬盘分成多个逻辑区域的操作。
通过对磁盘进行合理分区，可以充分利用磁盘空间，并为不同用途的数据提供不同的存储空间。
磁盘分区有两种常见的方法：主引导记录（Master Boot Record，MBR）分区和GUID分区表（GUID Partition Table，GPT）。
MBR分区MBR分区是一种传统的分区方式，适用于BIOS引导的系统。
MBR分区表将硬盘的第一个扇区（512字节）用于存储分区表的信息，包括主引导记录、分区表项等。
MBR分区最多支持4个主分区或3个主分区加一个扩展分区。
其中，扩展分区可以进一步划分逻辑分区。
GPT分区GPT分区是一种新的分区方式，适用于UEFI引导的系统。
GPT分区通过GUID（全局唯一标识符）来标识分区，解决了MBR分区的一些限制，如只能支持最多4个主分区等。
GPT分区表存储在硬盘末尾的一个独立区域，可以容纳更多的分区信息。
文件系统的选择与格式化文件系统是操作系统用来管理和组织文件的一种方式。
常见的文件系统有FAT32、NTFS、ext4等。
在进行文件系统格式化之前，我们需要选择适合自己需求的文件系统。
FAT32文件系统FAT32是一种通用的文件系统，在各个操作系统中都能够良好地兼容。
它支持的单个文件最大为4GB，簇大小可以灵活配置。
然而，FAT32文件系统对于大容量硬盘的利用率较低，而且不支持文件权限和加密等高级功能。
NTFS文件系统NTFS是Windows操作系统中常用的文件系统，它支持大容量硬盘，单个文件最大支持16TB。
NTFS文件系统具有更高的稳定性和安全性，支持文件权限、加密和压缩等功能。
