操作系统课程设计课
31页1、操作系统课程设计操作系统课程设计内容 模拟采用多道程序设计方法的单用户操作 系统,该操作系统包括四部分内容:l文件管理和用户接口l存储管理l设备管理l进程管理操作系统课程设计目的 l通过模拟操作系统原理的实现,加深对操 作系统工作原理和操作系统实现方法的理 解;l通过模拟操作系统原理的实现练习编程课程设计具体内容和要求 l文件管理和用户接口l存储管理l设备管理l进程管理文件管理和用户接口文件管理和用户接口部分实现的主要是单 用户的磁盘文件管理部分,包括:l文件的逻辑结构l文件的物理结构l目录结构l磁盘分配回收l文件的保护l用户接口文件管理和用户接口此次课程设计中文件系统采用UNIX中混合 索引文件结构、成组链接法l磁盘模拟磁盘是断电后内容不丢失的,因此用文件 模拟磁盘。要求模拟系统存在两块硬盘:l用一个文件disk1模拟磁盘cl磁盘的每个盘块128字节,模拟磁盘共有256块 。l磁盘中第0块存放专用块内容,第1、2块存放 根目录,其余存放子目录和文件。文件管理和用户接口l文件的逻辑结构l文件的逻辑结构采用流式结构;l文件的内容: 文件的内容均采用文本文件,系统中有两种文件:l一种是存放
2、任意字符的文件l一种是可执行文件:可执行文件的内容就是系统内 进程的程序体。文件管理和用户接口文件中要有一种特定命令的“可执行”文件,文件中的 命令非常简单,仅仅包括以下几种指令:lx=?; 给i赋值一位数lx+; x加1lx-; x减1l!?; 第一个?为A,B,C中某个设备,第二个?为 一位数,表示使用设备的时间(由于没有实际设备 ,所以无法知道设备何时工作完成,所以假定一个 数,这个数随着系统时间增加而递减,减到0时,认 为是设备工作完成);lend. 表示文件结束,同时将结果写入文件out,其 中包括文件路径名和i的值。文件管理和用户接口l目录结构目录结构采用树型目录结构。l目录项内容(16个字节):l目录名、文件名:6个字节;l扩展名:3个字节(可执行文件扩展名为exe,目录 没有扩展名);l目录、文件属性:1字节;l文件长度:2字节(目录没有长度,字节数)。l地址:直接地址项1个,一级索引项1个;l预留1字节文件管理和用户接口l根目录根目录位置固定,占用磁盘2块,大小固 定,共16项,占用模拟磁盘第1、2块;l子目录位置不固定,大小不固定(至少建立一级 子目录,最好支持多级
3、子目录)。l磁盘分配l磁盘的分配采用混合索引结构的分配方式。系统采 用成组链接法记录磁盘空间的使用情况。l空闲块每组登记10个空闲块,专用块占用第0块。l索引块中每个盘块号占用4字节,登记32块文件管理和用户接口l用户接口用户接口提供用户命令接口,要求文件名中既可以支持相对路 径的文件名,也可支持绝对路径的路径名。要求实现以下命令 :l创建文件:create 文件名建立新文件,如果原来存在同名文件要提示是否覆盖。l拷贝文件:copy 源文件名 目标文件名拷贝文件可同名拷贝,也可更名拷贝l删除文件:delete文件名 l移动文件:move 源文件名 目标文件名注意:磁盘内和磁盘间文件移动的不同,磁盘内的移动实际只 是目录的改变,并不需要真的移动文件;磁盘间的文件移动实 际上是先拷贝文件到目标磁盘,然后再删除源文件。文件管理和用户接口l显示文件:type 文件名仅仅是显示文件内容。l编辑文件:edit 文件名要求此命令完成对文件的编辑,注意只读文件不可以修改。l改变文件属性:change 文件名 属性将文件在只读和非只读、隐藏和非隐藏之间转换。l磁盘格式化命令 format 盘符l建立目录
4、:makdir 目录建立目录,若同名目录存在则建立失败。l改变目录路径:chadir目录改变当前目录。文件管理和用户接口l删除空目录:rdir 目录当前目录、非空目录、根目录不能删除。l删除目录:deldir 目录既可删除空目录又可删除非空目录,对于非空目录,首先要删 除其下文件和目录然后才能删除其本身。l运行可执行文件:可执行文件的文件名(可创建进程 )。l上述命令在实际系统中都是需要建立进程才可以实现 的,这里由于模拟系统的能力达不到,所以除运行可 执行文件需要建立进程外,其他指令执行不必在模拟 系统中建立进程。l注意打开文件表。文件管理和用户接口l屏幕显示屏幕显示要求包括:l用户命令接口,用于系统运行时用户输入命令 ;l磁盘目录显示,要求显示磁盘的树型目录结构 ;l磁盘使用情况,显示磁盘每一个磁盘块的空间 是否空闲。存储管理 l存储管理部分主要实现主存空间的分配和回收 、存储保护。l模拟系统中,采用页式存储管理方案(PCB区 域单独存放)l系统区包括pcb区域、位示图l用数组模拟其他内存区域,大小为512字节。存储管理l主存的模拟 l采用数组来模拟主存的用户区,每个数组元素占用一
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