08级操作系统课程设计.pptVIP

操作系统课程设计 2008级计算机专业 操作系统课程设计 安排 基本原理 系统的实现方案、数据结构及程序结构 要求、验收方式等 安排 时间 2011.8.29~2011.9.9 (第1周一～第2周五) 分两个时间段： 上午：8:00—11:30 下午：2:00—5:00 地点 信息学院机房 信息学馆4楼西侧 安排 上机地点及指导教师 4班： 440 张一飞（信息学馆401） 5班： 442 谷 峪（信息学馆406） 6班： 446 王大玲（信息学馆401） 安排 上机时间 第1周 周一上午讲课 (教308) 周二下午，周三上午，周四下午，周五下午 第2周 周一上午，周二下午，周三上午，周四上午 周五上午，周五下午验收 目的 通过OS子系统的设计、增强OS设计的技巧，提高解决实际OS的设计能力 提高程序设计能力 程序调试能力 团结协作能力 任务（题目） 任选其一 多用户、多级目录结构文件系统的设计与实现 模拟DOS的FAT文件系统 模拟实现UNIX的文件系统 难度相当的自选题目，如： WDM驱动程序开发 存储管理系统的实现 进程管理系统：创建、调度、通信、撤消、…、（可监控） 基本原理（以多用户多级目录结构文件系统的设计与实现为例） 内容：模拟UNIX（或LINUX，或FAT）系统的文件管理功能。包括: 多用户 ：usr1, …, usr8 (1-8个用户) 多级目录：可有多级子目录 具有login (用户登录) 系统初始化（建文件卷、提供登录模块） 文件的创建： create 文件的打开：open 文件的读：read 文件的写：write 基本原理（以多用户多级目录结构文件系统的设计与实现为例） 内容：模拟UNIX（或LINUX，或FAT）系统的文件管理功能。包括: 文件关闭：close 删除文件：delete 创建目录：mkdir 改变目录：chdir 列出文件目录：dir 退出：logout 格式化：format 以上是基本内容，可以根据实际文件系统提供的命令和系统调用，自己增加和实现附加的功能。 参考书 张尧学, 计算机操作系统教程（第三版），清华大学出版社 汤小丹等，计算机操作系统（第三版），西安电子科技大学出版社 李彤等，操作系统分析与设计，云南大学出版社 张琨藏，操作系统原理DOS篇，清华大学出版社 陈葆玉译，UNIX操作系统设计，北京大学出版社 有关UNIX、LINUX操作系统分析与设计的书 要求 以菜单列表方式给出功能选择，然后给出参数，再执行文件管理操作。 或者模拟命令行方式输入操作命令，接收命令，分析命令，执行命令。如：$dir cr$mkdir subdircr$creat(user_id,Filename,mode)cr 要求模拟的文件系统可以保存，以便下次开机时再用。 UNIX 文件格式说明 文件是对磁盘设备进行多层次抽象的结果 第一层抽象，从磁盘到分区。一个物理磁盘可划分成分区，每个分区可以从逻辑上看作是一个独立的磁盘，可安装和驻留一个文件系统； 第二层抽象，从分区到扇区。磁盘有柱面号、磁道号和扇区号来定位，扇区是磁道上的基本存储单元； 第三层抽象，从扇区到簇。不同磁盘的扇区大小可能不同，通过系统软件屏蔽这一事实并向高层软件提供统一的数据块尺寸，将若干扇区合并成一个逻辑块，称簇，再按簇进行编号； 第四层抽象，从簇到文件系统分区。内核再将簇序列分成超级块、索引节点区和数据块区，再加上各种组织、控制和管理信息的软件便形成文件和文件系统。 UNIX 文件格式说明 簇序列分成以下3个部分： 超级块：占用1#号块，存放文件系统结构和管理信息； 索引节点区：2#~(k+1)#号块，存放索引节点表。索引节点记录文件属性，每个索引节点都有相同的大小和唯一的编号；文件系统的每个文件在该表中都有一个索引节点； 数据区：(k+2)#~n#为数据块，文件的内容保存在这个区域的块中。 UNIX 文件格式说明 超级块：描述文件系统的状态，包括磁盘空闲块栈，空闲i结点栈 i节点（inode）：存放文件说明信息，每项32字节 目录文件：每个目录项16字节。文件名区分大小写 文件分配：多级索引 i 节点 UNIX文件系统采用SFD和BFD方式管理文件。 SFD称为符号文件目录，存放文件名以及指示该文件说明信息表标识符ID。 把存放文件说明信息和相应标识符的BFD称为i节点。 i节点又分为磁盘i节点和内存i节点。 目录表目中仅包含文件名和指向另一个数据块的指针——i节点号。 i 节点 采用基本文件目录的多级目录结构 内存i节点的逻辑组织—Hash链表 成组块链接法 把空闲块分成若干组，把指向一组中各空闲块的指针集中在一起 UNIX把50个空闲块作为一组（第一组为49个）