2022年文件系统设计实验报告 .pdf

文件系统设计试验报告班 级：10 网工三班学生姓名：谢昊天学号：1215134046 实验目的和要求：通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。实验内容与分析设计：为 linux 系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点：（1）可以实现下列几条命令（至少4 条）；login 用户登陆dir 列文件目录create 创建文件delete 删除文件open 打开文件close 关闭文件read 读文件write 写文件（2）列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度；（3）源文件可以进行读写保护。实验提示（1）首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。（2）用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如file0，file1,file2.并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。实验步骤与调试过程：用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件。另外，为了简便文件系统未考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。主要数据结构：1.I节点 2.磁盘 i 结点 3.目录项结构 4.超级块 5.用户密码 6 目录 7.查找 i内存节点的hash 表 8.系统打开表 9.用户打开表设置：主要函数 1.i节点内容获取函数iget()（详细描述略）。2.节点内容释放函数iput()（详细描述略）。3.目录创建函数mkdir()（详细描述略）。4.目录搜索函数namei()（详细描述略）。5.磁盘块分配函数balloc()（详细描述略）。6.磁盘块释放函数bfree()（详细描述略）。7.分配 i 节点区函数ialloc()（详细描述略）。8.解释结点区函数ifree（）（详细描述略）。9.搜索当前目录下文件的函数iname（）（详细描述略）。10.访问控制函数access（）（详细描述略）。11.显示目录和文件函数_dir（）（详细描述略）。12.改变当前目录用函数 chdir（）（详细描述略）。13.打开文件函数open（）（详细描述略）。14.创建文件函数 create（）（详细描述略）。15.读文件用函数read（）（详细描述略）。16.读文件用函数 write（）（详细描述略）。17.用户登陆函数login（）（详细描述略）。18.用户退出函名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -数 logout（）（详细描述略）。19.文件系统格式化函数format（）（详细描述略）。20.进入文件系统函数install（）（详细描述略）。21.关闭文件函数close（）（详细描述略）。22.退出文件系统函数halt（）（详细描述略）。23.文件删除函数delecte（）（详细描述略）。实验结果：本实验成功地创建了登陆用户dengyurui，并在下面创建了相应的二级目录，成功的完成了对文件夹的创建操作和对文件的创建、删除、打开和关闭等基本操作。实现下列几条命令：1.login 用户登录 2.dir 列目录 3.create 创建文件4.delete 删除文件5.open 打开文件 6Close 关闭文件 7.read 读文件 8.write 写文件；列目录时列出了文件名，物理地址，保护码和文件长度。源文件可以进行读写保护。在完成文件的上面的创建、删除、打开和关闭等操作上，又完成了对文件的读写操作，即把系统的日期每隔十秒写入文件中去。疑难小结：通过本次试验，我对文件系统设计思想有了进一步的了解，通过动手实现其文件系统设计，更加深刻的理解了文件系统设计的不同特点。同时，在实验过程中，回顾书本上的理论知识，巩固了我的知识。了解了，文件系统实际是为用户提供一个解释执行相关命令的环境。主程序中的大部分语句都被用来执行相应的命令。应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如file0，file1,file2.并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。主要算法和程序清单：begin Step1 对磁盘进行格式化 Step2 调用 install（），进入文件系统 Step3 调用 _dir（），显示当前目录 Step4 调用 login（），用户注册 Step5 调用 mkdir（）和 chdir（）创建目录 Step6 调用 create（），创建文件0 Step7 分配缓冲区 Step8 写文件 0 Step9 关闭文件 0 和释放缓冲 Step10 调用 mkdir（）和 chdir（）创建子目录 Step11 调用 create（），创建文件1 Step12 分配缓冲区 Step13 写文件 1 Step14 关闭文件1 和释放缓冲 Step15 调用 chdir将当前目录移到上一级 Step16 调用 create（），创建文件2 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -Step17 分配缓冲区 Step18 调用 write（），写文件2 Step19 关闭文件1 和释放缓冲 Step20 调用 delecte（），删除文件0 Step21 调用 create（），创建文件1 Step22 为文件 3 分配缓冲区Step23 调用 write（），写文件2 Step24 关闭文件3 并释放缓冲区Step25 调用 open()，打开文件2 Step26 为文件 2 分配缓冲Step27 写文件 3 后关闭文件3 Step28 释放缓冲Step29 用户退出（logout）Step30 关闭（halt）End。1.编写管理文件makefile 本文件系统程序用编写makefile管理工具进行管理。其内容如下：*/*makefile*/filsys:main.o iallfre.o ballfre.o name.o access.o log.o close.o creat.o delete.o dir.o open.o rdwt.o format.o install.o halt.o cc-o filsys main.o iallfre.o ballfre.o name.o access.o log.o close.o creat.o delete.o dir.o open.o format.o install.o halt.o main.o:main.c filesys.h cc-c main.c igetput.o:igetput.c filesys.h cc-c igetput.c iallfre.o:iallfre.c filesys.h cc-c iallfre.c ballfre.o:ballfre.c filesys.h cc-c ballfre.c name.o:name.c filesys.h cc-c name.c access.o:access.c filesys.h cc-c access.c log.o:log.c filesys.h cc-c log.c close.o:close.c filesys.h cc-c close.c 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -creat.c:creat.c filesys.h cc-c creat.c delete.o:delete.c filesys.h cc-c delete.c dir.o:dir.c filesys.h cc-c dir.c open.o:open.c filesys.h cc-c open.c rdwt.o:rdwt.c filesys.h cc-c rdwt.c format.o:format.c filesys.h cc-c format.c install.o:install.c filesys.h cc-c install.c halt.o:halt.c cc-c halt.c 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -