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操作系统课程设计 班级： 计算机学院信息安全5班 姓名： 王皓 学号： 200530501359 指导老师： 贺小箭 日期： 2008年2月 1. 课程设计任务及要求shell，模拟文件系统的操作管理。 1.2设计要求 1.2.1)实现Linux文件系统的基本操作功能 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。 可以实现以下功能： info 显示整个系统信息，目录名与文件名支持绝对路径与相对路径。 cd 改变目录 dir 显示目录，Dir /s命令可显示所有子目录 md 创建目录 rd 删除目录 newfile 建立文件 cat 打开文件 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 del 删除文件 check 检测并恢复文件系统 1.2.2) 实现命令解释器shell 使用管理程序simdisk作为后台进程运行，利用本设计任务的shell操作simdisk。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)。 1.2.3) 实现命令解释器shell 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。对模拟文件系统的操作要求做到：共享读，互斥写。 2 设计环境及设计思想 2.1 设计环境 课程设计的环境是在Windows Xp操作系统下新建一个文件作为开辟的磁盘空间，编程工具使用的是VC++ 6.0。 2.2 设计思想 2.2.1)总体设计思想 新建一个100M的文件“C:\\LinuxOs.dat”作为磁盘，通过对该文件进行操作来实现模拟Linux文件系统。 2.2.2)磁盘块分配 将整个磁盘分为102400个小磁盘块，每个小磁盘块占用1k。superblock(超级块)占用第一块，Inode位图占用2-5块，磁盘块位图占用6-405块,Inode区占用406-533块，剩余所有磁盘块用于文件内容的存储。 2.2.3)超级块 struct Super_Block { int Free_Inode; //空闲Inode数目 int Free_Block; //空闲Block数目 }; superblock中记录了空闲的Inode节点数目Free_Inode与空闲的磁盘块数目Free_Block。 2.2.4)Inode位图与Block位图 int Inode_Bitmap[Inode_Num]; //Inode位图 int Block_Bitmap[Block_Num]; //Block位图 本课程设计设计使用位图法记录空闲Inode节点与空闲Block块。Inode位图Inode_Bitmap与Block位图Block_Bitmap记录了各个Inode节点与磁盘块是否为空，为1代表已被占用，为0代表未被占用。 2.2.5)Inode节点结构 struct inode { int decide; //判断是文件还是目录,4byte;0为目录,1为文件 char name[28]; //文件/目录名，28byte int First_Block; //所占用的第一块磁盘块地址，4byte int length; //文件内容长度，4byte int index; //在inode区中的编号，4byte int parent; //父索引节点，4byte int Child_Num; //子节点个数，4byte int child[1