操作系統(tǒng)課程設(shè)計---模擬dos文件的建立與使用

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文檔簡介

1、　　課程設(shè)計說明書　　題目: 模擬DOS文件的建立與使用 　　院系：計算機科學(xué)與工程　　專業(yè)班級：計算機10-3 　　學(xué) 號： </p&

2、gt;　　學(xué)生姓名： 　　指導(dǎo)教師： 　　2013年 1月 9 日　　課程設(shè)計（論文）任務(wù)書　　計算機科學(xué)與工程學(xué)院計算機科學(xué)與

3、技術(shù)系 　　2012年 11月 20日　　摘要　　操作系統(tǒng)是管理計算機硬件資源，控制其他程序運行并為用戶提供交互操作界面的系統(tǒng)軟件的集合。操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，負責(zé)管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)

4、與管理文件系統(tǒng)等基本任務(wù)。 　　文件管理是操作系統(tǒng)的五大職能之一，主要涉及文件的邏輯組織和物理組織，目錄的結(jié)構(gòu)和管理。所謂文件管理，就是操作系統(tǒng)中實現(xiàn)文件統(tǒng)一管理的一組軟件、被管理的文件以及為實施文件管理所需要的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的總稱（是操作系統(tǒng)中負責(zé)存取和管理文件信息的機構(gòu)）文件管理是操作系統(tǒng)中一項重要的功能。其重要性在于，在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，用戶的程序和數(shù)據(jù)，操作系統(tǒng)自身的程序和數(shù)據(jù)，甚至各種輸

5、出輸入設(shè)備，都是以文件形式出現(xiàn)的?？梢哉f，盡管文件有多種存儲介質(zhì)可以使用，如硬盤、軟盤，光盤，閃存，記憶棒，網(wǎng)盤等等，但是，它們都以文件的形式出現(xiàn)在操作系統(tǒng)的管理者和用戶面前。　　磁盤管理是一項計算機使用時的常規(guī)任務(wù)，它是以一組磁盤管理應(yīng)用程序的形式提供給用戶的，主要研究的問題包括磁盤調(diào)度的算法，訪存時延，調(diào)度算法的優(yōu)劣性和適用場合等等。　　關(guān)鍵詞：

6、模擬dos文件的建立和使用，索引存貯，鏈式存貯，磁盤調(diào)度　　目錄　　1 設(shè)計目的1　　2 設(shè)計要求1　　2.1 模擬設(shè)計DOS操作系統(tǒng)中磁盤文件的存儲結(jié)構(gòu)

7、1　　2.1.1算法分析：2　　2.2 模擬設(shè)計便于直接存取的索引文件結(jié)構(gòu)3　　2.2.1算法分析：4　　3 模擬算法的實現(xiàn)5　　3.1流程圖5<p&

8、gt;　　3.1.1主窗口（main函數(shù)）5　　3.1.2直接存取的索引文件結(jié)構(gòu)6　　3.2程序源代碼7　　3.3運行效果圖12　　總結(jié)14　　參考文獻15<

9、;/b>　　1 設(shè)計目的　　磁盤文件是磁盤上存儲的重要信息，通過本實驗?zāi)MDOS文件的建立和使用情況，理解磁盤文件的物理結(jié)構(gòu)。文件管理是操作系統(tǒng)中重要的內(nèi)容之一，不同的文件系統(tǒng)提供了不同的物理結(jié)構(gòu)，通過實驗，深入理解文件的物理結(jié)構(gòu)與存取方法之間的關(guān)系，以便更好的掌握文件系統(tǒng)的概念。<

10、;p>　　2 設(shè)計要求　　2.1 模擬設(shè)計DOS操作系統(tǒng)中磁盤文件的存儲結(jié)構(gòu)　　DOS操作系統(tǒng)對磁盤文件的管理采用鏈接結(jié)構(gòu)，將所有的鏈接指針集中在一起，存放在文件分配表（FAT）中。連接文件的第一個物理塊號登記在文件目錄中。其設(shè)計思想是：假定磁盤上共有N個物理塊可供使用，當(dāng)要存放文件時，從FAT表中尋找其值為0

11、的項，用其對應(yīng)的物理塊存放文件信息，并把文件占有的各物理塊用鏈接指針登記在FAT表中，再把文件的第一個物理塊號登記在文件目錄中。　　文件目錄及FAT表如圖所示: 　　圖2-1　　在DOS中FAT表的前兩項用來記錄磁盤的類型。而從第2項開始記錄磁盤的分配情況和文件各物理塊的鏈接

12、情況。在FAT表中第三項的值如果為0，表示對應(yīng)的第三塊空閑。由圖還知道文件A的各記錄依次存放在第2、第4、第15、第16、第50等六個物理塊中。第50塊中的指針為FFF，表示文件A的結(jié)束。文件B的各記錄依次存放在第7、第10、第20等三個物理塊中。第20塊中的指針為FFF。　　假定磁盤存儲空間共有100個物理塊，設(shè)計一個文件分配表。為了簡單，文件分配表可用一個數(shù)組定義，其中每一個元素與一個物理塊

13、對應(yīng)。當(dāng)?shù)?i 個元素為 0 時，表示第 i 塊空閑；當(dāng)?shù)?i 個元素既不為 0 也不為 FFF 時，其值表示該文件的下一個物理塊號。另外，再設(shè)一個空閑塊總數(shù)變量記錄系統(tǒng)還有的空閑塊數(shù)。為了簡單，假定一個物理塊指存放一個邏輯記錄，要求設(shè)計一個程序，把文件的邏輯記錄結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成 DOS 的鏈接結(jié)構(gòu)。當(dāng)用戶要求將已在主存的文件保存在磁盤上時，給出文件名及文件的記錄個數(shù)，系統(tǒng)應(yīng)能在磁盤上正確地保存文件?；虍?dāng)用戶要求給指定文件增加記錄時，也應(yīng)正確

14、的實現(xiàn)，并插在指定記錄之后。　　為了正確地執(zhí)行模擬程序，可用鍵盤模擬輸入用戶的要求。輸入格式為：　　write(文件名，記錄個數(shù)) 或i nsert(文件名，邏輯記錄號) 　　2.1.1算法分析：　　void write(char *tmpname,int tm

15、plength)　　{　　int last,i,j;　　strcpy(file[filenumber].name,tmpname);//復(fù)制文件名和文件塊個數(shù)　　file[filenumber].length=tmplength;&l

16、t;/p>　　for(i=2;i<N;i++){//存文件　　if(FAT[i]==0){ 　　file[filenumber].start=i;//首個空閑塊為文件開始塊　　last=i;<

17、p>　　FAT[last]=FFF;　　break;　　}　　}　　for(i=1;i<tmplength;i++){//last為上個記錄的位

18、置　　for(j=2;j<N;j++)　　if(FAT[j]==0){　　FAT[last]=j;last=j;　　FAT[last]=FFF; break;　　}</p&

19、gt;　　}　　FAT[last]=FFF;//文件末存結(jié)束標記　　freespace-=tmplength;//改變空閑塊個數(shù)　　filenumber++;　　printf("文件名和長度:%s

20、 %d\n",tmpname,tmplength);　　}　　void insert(char *tmpname,int insertpoint)　　{　　int i;

21、　　int last,brpoint;　　for(i=0;i<filenumber;i++)//尋找要執(zhí)行插入操作的文件，將其數(shù)組下標存入last　　{　　if(strcmp(file[i].name,tm

22、pname)==0)//比較插入文件名與已存在文件名是否相同 　　{　　last=i;　　break;　　}</p

23、>　　}　　brpoint=file[last].start;//brpoint記錄當(dāng)前文件掃描到的位置　　for(i=0;i<insertpoint-1;i++)　　{ brpoint=FAT[brpoint]; //掃描直到找到插入位置

24、 }　　for(i=0;i<N;i++)//尋找一個空閑塊插入　　{ if(FAT[i]==0)　　{ FAT[i]=FAT[brpoint];　　FAT[brpoint]=i;　　break;

25、　　}　　}　　file[last].length++;//改變空閑塊個數(shù)與文件長度　　freespace--;　　printf(&

26、quot;\t文件名和長度:%s %d\n",tmpname,file[last].length);　　｝　　2.2 模擬設(shè)計便于直接存取的索引文件結(jié)構(gòu)　　為了便于用戶直接存取文件的各個邏輯記錄，在 MS-DOS 中通過文件目錄，再沿著鏈查找FAT表，便可直接

27、找到指定邏輯記錄對應(yīng)的物理塊。在小型機或更高級的文件系統(tǒng)中，直接存取文件的方法是為每個文件建立一個索引表，指出各邏輯記錄與物理塊的對應(yīng)關(guān)系。　　最簡單的形式是一個邏輯記錄對應(yīng)一個物理塊。文件目錄與索引表的關(guān)系如圖所示。　　圖2-2　　通常索引表按照邏輯記錄順序建立，這樣既有利

28、于順序存儲，又有利于直接存儲。為了標識哪些記錄已經(jīng)建立，哪些記錄還沒建立，故在索引表中增設(shè)一個標志位。寫文件或插入一個記錄的過程是尋找一個空閑物理塊，然后將其填入索引表對應(yīng)項中。其建立過程同第一題，即 write（文件名，記錄號）和 insert（文件名，記錄號）。　　要求用位示圖描繪出磁盤的使用情況，并要求模擬程序執(zhí)行過程的每一步都能顯示文件目錄、位示圖、索引表。<

29、;p>　　2.2.1算法分析：　　void search(char *tmpname){　　int i;　　for(i=0;i<filenumber;i++)　　{

30、;　　if(strcmp(file[i].name,tmpname)==0)//比較插入文件名與已存在文件名是否相同 　　{ 　　printf("\t找到了!\n");　　printf("\t文件名起始塊號文件長度

31、\n");　　printf(" %s %d %d\n",file[i].name,file[i].start,file[i].length); 　　}　　}

32、　　}　　void search2(int searchpoint)　　{ int i; int m;　　if(FAT[searchpoint]==0)　　printf("\t該點空缺,沒有文件!

33、"); 　　else if(FAT[searchpoint]==-1&&FAT[searchpoint-1]==-2||FAT[searchpoint]==-2&&FAT[searchpoint+1]==-1)　　{printf("\t此處為系統(tǒng)空間!");}&l

34、t;p>　　else if(FAT[searchpoint]==-1&&FAT[searchpoint+1]==0)　　{ printf("\t找到了!此處的文件名為:%s",file[i].name); }　　else if(FAT[searchpoint]!=0&&FAT[searchpo

35、int+1]!=-1)　　{ 　　for(m=searchpoint;;m++)　　{　　if(FAT[m]==-1)　　printf("

36、\t找到了!此處的文件名為:%s",file[i].name);　　break;　　}　　}　　else if(FAT[searchpoint]!=

37、0&&FAT[searchpoint+1]==-1)　　{ 　　printf("找到了!此處的文件名為:%s",file[i].name);　　}<

38、b>　　}　　3 模擬算法的實現(xiàn)　　3.1流程圖　　3.1.1主窗口（main函數(shù)）　　3.1.2直接存取的索引文件結(jié)構(gòu)<

39、b>　　3.2程序源代碼　　#include<string.h>　　#include<conio.h>　　#include<stdio.h>　　#include<stdlib.h>

40、;　　const int FDF=-2;　　const int FFF=-1;　　const int N=100;//存儲空間(FAT表長度)　　int filenumber;//文件數(shù)量　　struct FILEINFO{&

41、lt;p>　　char name[10];　　int start;　　int length;　　};　　FILEINFO file[10];　　int FAT[N],freespace;

42、 //FAT表和剩余空間　　void printfmenu()　　{　　int i;　　printf("\t文件個數(shù):%d \n",filenumber);

43、　　printf("\t文件名起始塊號文件長度\n");　　for(i=0;i<filenumber;i++){　　printf(" %s %d %d\n",file[i].name,file[i].start,file[i].length);<

44、/p>　　}　　}　　void printFAT()　　{　　int i;

45、;　　printf("\t空閑塊數(shù):%d\n",freespace);　　printf("\t-2代表FDF,-1代表FFF\n"); 　　for(i=0;i<N;i++){　　printf(" No.%d %d\n",

46、i,FAT[i]);　　}　　}　　void search(char *tmpname){　　int i;　　for

47、(i=0;i<filenumber;i++)　　{　　if(strcmp(file[i].name,tmpname)==0)//比較插入文件名與已存在文件名是否相同 　　{ 　　prin

48、tf("\t找到了!\n");　　printf("\t文件名起始塊號文件長度\n");　　printf(" %s %d %d\n",file[i].name,file[i].start,file[i].length);

49、;　　}　　}　　}　　void search2(int searchpoint)　　{<

50、;p>　　int i;　　int m;　　if(FAT[searchpoint]==0)　　printf("\t該點空缺,沒有文件!"); 　　else if(FAT[s

51、earchpoint]==-1&&FAT[searchpoint-1]==-2||FAT[searchpoint]==-2&&FAT[searchpoint+1]==-1)　　{　　printf("\t此處為系統(tǒng)空間!");

52、;　　}　　else if(FAT[searchpoint]==-1&&FAT[searchpoint+1]==0)　　{　　printf("\t找到了!此處的文件名為:%s",file[i].name

53、); 　　}　　else 　　if(FAT[searchpoint]!=0&&FAT[searchpoint+1]!=-1)　　{ &l

54、t;/p>　　for(m=searchpoint;;m++)　　{　　if(FAT[m]==-1)　　printf("\t找到了!此處的文件名為:%s",file[i].name);&l

55、t;b>　　break;　　}　　}　　else if(FAT[searchpoint]!=0&&FAT[searchpoint+1]==-1)<b

56、>　　{ 　　printf("找到了!此處的文件名為:%s",file[i].name);　　}　　}　　void write(char *tm

57、pname,int tmplength)　　{　　int last,i,j;　　strcpy(file[filenumber].name,tmpname);//復(fù)制文件名和文件塊個數(shù)　　file[filenumber].length=

58、tmplength;　　for(i=2;i<N;i++){//存文件　　if(FAT[i]==0){ 　　file[filenumber].start=i;//首個空閑塊為文件開始塊　　last=i;<

59、/p>　　FAT[last]=FFF;　　break;　　}　　}　　for(i=1;i<tmplength;i++){/

60、/last為上個記錄的位置　　for(j=2;j<N;j++)　　if(FAT[j]==0){　　FAT[last]=j;　　last=j;　　FAT[last]=FFF;</p&

61、gt;　　break;　　}　　}　　FAT[last]=FFF;//文件末存結(jié)束標記　　freespace-=tmplength;//

62、改變空閑塊個數(shù)　　filenumber++;　　printf("文件名和長度:%s %d\n",tmpname,tmplength);　　}　　void insert(char *tmpname,int in

63、sertpoint)　　{　　int i;　　int last,brpoint;　　for(i=0;i<filenumber;i++)//尋找要執(zhí)行插入操作的文件，將其數(shù)組下標存入last&

64、lt;/p>　　{　　if(strcmp(file[i].name,tmpname)==0)//比較插入文件名與已存在文件名是否相同 　　{　　last=i;</p

65、>　　break;　　}　　}　　brpoint=file[last].start;//brpoint記錄當(dāng)前文件掃描到的位置

66、　for(i=0;i<insertpoint-1;i++)　　{　　brpoint=FAT[brpoint]; //掃描直到找到插入位置　　}　　for(i=0;i<N;i++)//尋

67、找一個空閑塊插入　　{　　if(FAT[i]==0)　　{　　FAT[i]=FAT[brpoint];　　FAT[brpoint]=i;</p&g

68、t;　　break;　　}　　}　　file[last].length++;//改變空閑塊個數(shù)與文件長度　　freespace--;&

69、lt;/p>　　printf("\t文件名和長度:%s %d\n",tmpname,file[last].length);　　}　　int main()　　{&

70、lt;p>　　int i;　　char tmpname[10];　　int tmplength;//要寫入文件長度　　int m;//命令　　filenumber=0;　　for(i=0

71、;i<N;i++){ //初始化FAT表　　FAT[i]=0;　　}　　FAT[0]=FDF;　　FAT[1]=FFF;　　//FAT[3]=99

72、9;　　freespace=98;　　while(true){　　printf("\n"); 　　printf(" *********************************************************\

73、n");　　printf(" ****歡迎進入**** \n");　　printf(" \n");

74、　　printf(" <<<< 模擬DOS文件的建立和使用>>>> \n");　　printf(" 0.退出 \n");　　printf(&

75、quot; 1.寫入文件 2.插入文件 3.顯示文件目錄 \n");　　printf(" 4.顯示FAT表 5.搜索文件 6.搜索索引點 \n");　　printf(" *************************

76、********************************\n");　　printf("\n");　　printf("\t選擇服務(wù)菜單：");　　scanf("%d",&m);　　swit

77、ch(m){　　case 0: exit(0); 　　case 1: printf("\t輸入要寫入的文件名：");　　scanf("%s",&tmpname);　　printf("\t輸入要寫入的文件長度：&qu

78、ot;);　　scanf("%d",&tmplength);　　write(tmpname,tmplength);　　break;　　case 2: printf("\t輸入要插入的文件名：&qu

79、ot;);　　scanf("%s",&tmpname);　　int insertpoint;　　printf("\t輸入要插入的點：");　　scanf("%d",&insertpoint);&l

80、t;/p>　　insert(tmpname,insertpoint);　　break;　　case 3: printfmenu();　　break;　　case 4:

81、printFAT();　　break;　　case 5: printf("\t請輸入要搜索的文件名:");　　scanf("%s",&tmpname);　　search(tmpname)

82、;　　break; 　　case 6: printf("\t請輸入要搜索的索引點：");　　int searchpoint;　　scanf("%d",&searchpoint);<

83、/p>　　search2(searchpoint);　　break;　　}　　}　　printFAT();

84、　　}　　3.3運行效果圖　　A、模擬設(shè)計DOS操作系統(tǒng)中磁盤文件的存儲結(jié)構(gòu)運行結(jié)果　　B、FAT()列表　　C、模擬設(shè)計便于直接存取的索引

85、文件結(jié)構(gòu)運行效果　　總結(jié)　　通過本次的課程設(shè)計學(xué)習(xí)對dos文件的管理系統(tǒng)有了初步的了解。同是知道團隊的合作十分必要，通過此次的課程設(shè)計使我更加明白設(shè)計的思路和需求分析十分重要甚至比代碼用時更長，在團隊合作的過程中交流是十分必要的。　　此次課程設(shè)計鍛煉了自己的動手設(shè)計能力和分析

86、程序的能力，為以后的程序開發(fā)打下基礎(chǔ)。在設(shè)計與開發(fā)的過成中遇到了種種困難，但是都沒有放棄，通過各種手段小組討論與交流在，最終完成此次課程設(shè)計。感謝老師給了一次鍛煉的機會。　　通過模擬DOS文件的建立和使用情況，理解磁盤文件的物理結(jié)構(gòu)。對文件管理是操作系統(tǒng)中重要的內(nèi)容之一，不同的文件系統(tǒng)提供了不同的物理結(jié)構(gòu)有了深刻理解，同時深入理解文件的物理結(jié)構(gòu)與存取方法之間的關(guān)系，以便更好的理解文件系統(tǒng)的概念。

87、　　本次課程課程設(shè)計使用了C語言所以對C的使用學(xué)習(xí)又有了近一步的掌握，同時對以前學(xué)習(xí)C語言中發(fā)現(xiàn)了很多問題，能夠發(fā)現(xiàn)問題并解決問題也可以是一種成功。操作系統(tǒng)的重要性不言而喻，相信憑這次的課程設(shè)計，可讓我在操作系統(tǒng)的功能和方法的方面有了清醒的認識和提高。　　參考文獻　　湯小丹

88、梁紅兵等，計算機操作系統(tǒng)，第三版，西安電子科技大學(xué)出版社，2007.5（2010.10）　　2.操作系統(tǒng)教程孟慶昌　　3.計算機操作系統(tǒng)實驗教程黃詳喜　　4.c語言程序設(shè)計　　5.算法設(shè)計與分析呂國英</p&

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計

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