操作系统课程设计汇本（文件系统管理）.doc

操作系统课程设计中的文件系统管理是计算机科学与技术专业学生必须掌握的重要内容。在这个设计中，学生需要模拟一个简单的文件系统，以理解和实现文件系统的基本功能，包括创建、打开、读取、写入、关闭和删除文件。这个设计的目的是通过实践加深对文件系统内部工作原理的理解。 在可行性分析方面，技术上，尽管学生可能对图形编程不太熟悉，但通过之前的实验训练，能够设计出命令行操作界面。同时，利用之前学习的数据结构知识，如链表和树，可以满足课程设计的需求。经济上，这只是一个学习任务，无需额外费用。法律上，因为程序仅用于个人学习，不涉及商业用途，不存在法律问题。 需求分析阶段，设计要求实现无限级目录管理和基本文件操作，并且支持文件共享的"别名"功能，以及提高文件检索速度。这些要求旨在构建一个类似真实操作系统中的文件系统环境。 概要设计中，为解决单级目录的局限，引入了用户文件目录（UFD）和主文件目录（MFD）的概念。MFD包含所有用户的目录项，每个项包含用户名和指向对应UFD的指针。UFD则使用二叉排序树结构，以加速查找操作。此外，还应包含一个数据结构来表示当前打开的文件，即打开文件描述符（AFD）。 详细设计部分，主要数据结构包括： 1. MFD（Master File Directory）结构，包括用户名和指向UFD的指针，以及链接下一个用户的指针。 2. UFD（User File Directory）结构，使用二叉排序树结构，包含指向父节点、左孩子和右孩子的指针，以及一个指向下一层的文件或文件夹的指针。UFD还可以指示是文件还是文件夹。 3. AFD（Actual File Data）结构，存储文件的实际内容，是一个字符数组，可以存储最多99个字符。 整个文件系统的操作流程涉及创建、打开、读取、写入、关闭和删除文件等命令，这些操作会涉及到MFD、UFD和AFD之间的交互。例如，创建新文件时，会在MFD中为新用户创建目录项，然后在UFD中创建对应的文件条目；读取和写入文件则涉及到AFD中的数据存取。 测试阶段，应确保所有功能的正确性和效率，包括目录的层级操作、文件的读写、文件的共享和删除等。最后的总结部分，应总结实验过程中遇到的问题、解决方案，以及对文件系统管理有了哪些新的认识和理解。 这个课程设计涵盖了操作系统中文件系统的基本概念和实现技术，对于学生来说是一次宝贵的学习和实践机会，有助于他们深入理解操作系统的核心机制之一。