180110115-方澳阳-OSLab51

实验报告“180110115-方澳阳-OSLab51”主要涉及的操作系统领域是文件系统的设计与实现，具体是构建一个简化的EXT2文件系统模拟。EXT2是一种广泛使用的Linux文件系统，其核心在于数据结构的组织和管理，包括inode、目录项(dirItem)和超级块(superBlock)。 EXT2文件系统中，所有文件和目录都是通过inode来表示的。inode存储文件元数据，如文件大小、权限、创建和修改时间等，以及文件内容的数据块指针。对于文件，inode所指向的数据块直接存储文件内容，文件越大，占用的数据块越多。而对于目录，inode则指向包含多个dir_item的块，dir_item记录了文件或子目录的名称和对应的inode编号，以此实现目录结构的层级关系。 在实验过程中，学生需要实现以下功能： 1. **创建文件/文件夹**：当创建文件时，系统需分配一个新的inode，并根据文件大小分配相应的数据块。创建文件夹时，同样分配inode，但数据块指向的dir_item记录子目录或文件的信息。 2. **读取文件夹内容**：`ls`命令用于显示目录内容，这需要遍历当前目录inode指向的block，解析dir_item并打印文件和子目录的名称。 3. **复制文件**：`cp`命令需要读取源文件的inode，获取其数据块，然后在目标位置创建新的inode，分配相同数量的数据块，并复制源文件内容到这些新分配的块。 4. **关闭系统**：`shutdown`命令意味着系统需要保存当前状态，以便下次启动时能恢复。这涉及保存inode、目录项和超级块等关键数据结构的状态。 为了实现这些功能，还需要设计一个简单的shell，支持执行基本的文件系统操作命令。除了上面提到的`ls`、`mkdir`、`touch`和`cp`，可能还包括`rm`（删除文件或目录）、`mv`（移动或重命名文件/目录）等命令。 实验中，学生需要理解EXT2文件系统的工作原理，如何通过inode和dir_item的交互实现文件和目录的创建、读取和复制。此外，还需要考虑如何在内存和磁盘之间有效地管理数据，确保系统的稳定性和效率。 总结来说，这个实验旨在深化对文件系统底层原理的理解，通过模拟EXT2实现一系列基本操作，锻炼学生的编程和系统设计能力。学生需要掌握的数据结构包括inode、dirItem、superBlock，以及如何在这些结构之间建立关联以实现文件和目录的创建、查询和复制。同时，还需要实现一个简单的shell界面，以命令行方式交互，展示文件系统的各项功能。