操作系统课程设计的目标是模拟一个基于Unix的文件系统,并在Windows平台上实现。这个设计涵盖了对Unix文件系统的理解,尤其是i-nodes的使用,以及子目录功能的实现。开发语言选择C++或C。以下是对该课程设计中涉及的主要知识点的详细说明:
1. 文件系统模拟:
你需要在内存中分配16MB的空间作为文件系统的存储空间,以1KB为单位划分成块。块地址长度为32位,意味着每个块的地址占用24字节。这24字节可能用于存储指向块的指针,即block group的信息。
2. i-node设计:
i-node是文件系统中的重要数据结构,它存储了文件的元数据,包括文件大小、权限、创建时间等。在这个设计中,i-node应支持最多10个直接块地址和至少一个间接块地址。直接块地址可以直接指向1024个块,而间接块地址则指向下一个块组,允许文件大小超过单个块的限制。
3. 初始化设置:
当程序启动时,根目录 ("/") 的i-node应被存储在第一个块中。同时,应创建两个目录("/dir1" 和 "/dir1/dir2"),并写入两个文件("/dir1/file1" 和 "/dir1/dir2/file2")。文件1和2分别包含文本 "This is file 1." 和 "This is file2."
4. 支持的系统命令:
- `format`:格式化文件系统。
- `createFile`:创建文件,指定文件名和大小。如果文件大小超过最大限制,应显示错误消息。文件内容由文件名加数字0-9填充。
- `deleteFile`:删除指定的文件。
- `createDir`:创建子目录。
- `deleteDir`:删除子目录,但不允许删除当前工作目录。
- `changeDir`:改变当前工作目录。
- `dir`:列出当前工作目录下的所有文件和子目录,包括至少两种文件属性(如文件大小、创建时间)。
5. 其他考虑:
在实现这些功能时,你需要考虑文件的读写操作,权限管理,以及错误处理。例如,当尝试删除非空目录时,系统应拒绝操作。在进行目录操作时,必须维护目录结构的完整性。同时,文件的读写应正确处理边界条件,如文件大小超出预设的块大小。
这个课程设计要求学生深入理解文件系统的运作原理,包括文件的存储、目录结构的管理、i-node机制以及基本的文件操作。通过实际编程实现,学生可以巩固操作系统理论知识,并提升问题解决和编程技能。