山大操作系统课程设计实验4报告

【知识点详解】 1. **Nachos操作系统**：Nachos是一个开源的教学操作系统，旨在让学生了解操作系统的基本概念和原理。它提供了一个简单的环境，让学生能够实践操作系统的设计和实现。 2. **文件系统**：文件系统是操作系统的重要组成部分，负责管理和组织磁盘上的数据，包括文件的创建、读取、写入、删除等操作。在Nachos中，文件系统是实验的重点，学生通过编写和调用相关函数来实现文件系统的功能。 3. **实验环境**：实验在Ubuntu 12.04.01操作系统上进行，利用Nachos-3.4版本作为开发和运行平台。这个环境允许学生在Linux环境下编译和测试Nachos文件系统。 4. **文件系统命令**： - `-f`：格式化硬盘，初始化文件系统的数据结构，如位图、目录等。 - `-cp`：从Unix系统复制文件到Nachos文件系统，这是向Nachos添加新文件的唯一方式。 - `-p`：显示文件内容，类似于Unix的`cat`命令。 - `-d`：删除文件，等同于Unix的`rm`命令。 - `-l`：列出所有文件，类似于Unix的`ls`命令。 - `-D`：转储文件系统信息，包括位图、文件头、目录和文件内容。 - `-t`：测试文件系统功能，确保其正常工作。 5. **文件存储**：文件在Nachos中被分配到磁盘的扇区中。位图记录了每个扇区是否被占用。文件头包含文件的元数据，而数据块则存储实际文件内容。例如，"small"文件占据第5扇区的头文件和第6扇区的内容，而"big"文件的头文件在第7扇区，数据块分布在第8至12扇区。 6. **文件分配**：文件的数据块和头文件在磁盘上的位置可以通过位图和目录信息确定。例如，"big"文件的数据块编号为8、9、10、11、12，而其头文件位于第7扇区。 7. **实验收获**：通过实验，学生能掌握Nachos文件系统的操作，了解如何调用内部函数来实现文件操作，并对文件系统的管理和操作有更深入的理解。 总结来说，这个实验报告详细介绍了在Nachos操作系统中实现文件系统的过程，涉及了文件系统的命令使用、文件存储结构以及如何通过实验验证文件系统的正确性。这样的实践有助于学生理解操作系统的底层工作原理，特别是文件系统这一关键部分。