操作系统课程设计报告(虚拟文件系统)

武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告设计名称：操作系统综合设计设计题目：虚拟文件系统的设计与实现学生学号：专业班级：计算机工程02学生姓名：学生成绩：指导教师（职称）：蔡琼（副教授）完成时间：12年2月13日至12年2月24日说明：1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个综合设计期间的表现、设计完成情况、报告的质量及答辩等方面，给出客观、全面的评价。4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节。凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。6、平时表现成绩低于6分的学生，其综合设计成绩按不及格处理。7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。答辩记录表学生姓名：*****学号：班级：2011计算机工程2班答辩地点：计算机大楼403机房答辩内容记录：答辩成绩合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。答辩小组成员（签字）：2014年2月28日成绩评定表学生姓名：学号：班级：2011计算机工程2班类别合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注平时表现1010按时参加综合设计，无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。完成情况3020按设计任务书的要求完成了全部任务，能完整演示其设计内容，符合要求。10能对其设计内容进行详细、完整的介绍，并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。报告质量3510报告文字通顺，内容翔实，论述充分、完整，立论正确，结构严谨合理；报告字数符合相关要求，工整规范，整齐划一。5课题背景介绍清楚，综述分析充分。5设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力。5符号统一；图表完备、符合规范要求。5能对整个设计过程进行全面的总结，得出有价值的结论或结果。5参考文献数量在3篇以上，格式符合要求，在正文中正确引用。答辩情况2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。总评成绩指导教师评语指导教师：（签字）日期：2014年2月28日一、综合设计目的、条件、任务和内容要求：《操作系统》在计算机科学中是一门核心专业基础课，涉及较多硬件和软件知识。在计算机软、硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象、涉及的知识面广。《操作系统综合设计》是计算机科学与技术专业学生的一门实践课程，是学习完操作系统课程后的综合设计，本课程的教学目的是，理解操作系统的基本概念、组成和各部分的功能；掌握计算机操作系统的基本原理和基本方法；理解常见操作系统的结构原理并能熟练使用。《虚拟文件系统的设计与实现》课题，要求学生了解文件类型及文件系统模型，理解文件的逻辑结构类型及特点，理解文件外存的分配方式，掌握文件的目录管理及存储空间管理，理解文件的安全性和数据的一致性。培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和形式化思维方法，增强分析问题和解决问题的能力。设计任务和内容要求：在Windows或者Linux下设计一个二级（或者树型）结构文件系统，要求至少实现以下功能：login用户登录、dir列出文件目录、create创建文件、del删除文件、open打开文件、close关闭文件、read读文件、write写文件、cd进入子目录、rd删除子目录、md创建子目录等。设计提示：实现虚拟文件系统的一般思路是调用系统的文件创建（如c中的fopen函数的w方式即可）一个新文件，将此文件作为虚拟磁盘，在完成本设计要求的内容时，要求所生成的文件目录以及文件等内容都是存储在此磁盘中。二、进度安排：第1周(2.17-2.18)：学生熟悉课题的任务和要求，查阅相关文献和资料，并做好编码准备第1周(2.19-2.21)：程序编码、调试第2周(2.24-2.27)：程序编码、调试和测试，书写报告第2周(2.28)：答辩、检查、验收、递交设计报告三、应收集资料及主要参考文献：应收集的资料：面向对象程序设计思想和方法高级程序设计语言参考手册操作系统、数据结构、软件工程方面参考书籍主要参考文献：（1）李小林，张俊.程序设计基础[Z].北京：中国铁道出版社，2008.（2）汤小丹等.计算机操作系统[Z].西安：西安电子科技大学出版社，2007.（3）严蔚敏，吴伟民.数据结构[Z].北京：清华大学出版社，2007.四、摘要：操作系统很重要，是计算机学科核心课程。此次课程设计，旨在加强我们对操作系统文件系统的理解，同时也是对我们编程能力的一次锻炼。由于学过vc++编程，此次我直接想到做一个仿windows资源管理器，同样可以实现相关要求中的文件操作，而且有友好的界面，更加容易操作。此次设计，刚好也可以对mfc的应用更加熟悉，对面向对象的思想理解更加深刻。关键词：操作系统；虚拟文件；vc++五、Abstract：Operatingsystemisveryimportant,isthecorecoursesofcomputerscience.Thecurriculumdesign,tostrengthenourunderstandingoftheoperatingsystemfilesystem,andprogrammingabilityforustoexerciseatatime.Duetolearnvc++programming,thisIdoadirectthoughtofWindowsexplorer,alsocanachieverequirementsoffileoperations,andhasafriendlyinterface,easyoperation.Thedesign,justalsocanbemorefamiliarwiththeapplicationofMFC,understandingtheobject-orientedthoughtmoreprofound.Keywords：operatingsystem;Virtualfile;vc++武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告-I-目录摘要………………………………………………………………………………………IIAbstract…………………………………………………………………………………...II第一章课题背景……………………………………………………...................................11.1课题简介……………………………………………………………………………...11.1.1课题背景……………………………………………………………………….11.1.2课题目的……………………………………………………………………….11.1.3要求及内容……………………………………………………………………..11.2原理与内容……………………………………………………..…………………….11.2.1理论依据……………………………………………………………………….11.2.2课题内容……………………………………………………………………….1第二章设计简介及设计方案论述………………………………………………………..22.1设计简介……………………………………………………..…………………….....22.2设计方案论述……………………………………………………..………………….22.3概要设计……………………………………………………..……………………….22.3.1核心类………………………………………………………………………….42.3.2主要操作函数…………………………………………………………………..5第四章设计结果及分析…………………………………………………..………………..64.1文件系统功能………………………………………….…………………………......64.2系统测试….…………………………………………………..………………………64.3运行结果分析…….………………………………………………..………………....9总结…….……………………………………………………..………………………….10致谢…….……………………………………………………..………………………….10参考文献…….………………..………………………………..………………………….10附录主要程序代码………...………………………………..………………………….11武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告-II-摘要操作系统很重要，是计算机学科核心课程。此次课程设计，旨在加强我们对操作系统文件系统的理解，同时也是对我们编程能力的一次锻炼。由于学过vc++编程，此次我直接想到做一个仿windows资源管理器，同样可以实现相关要求中的文件操作，而且有友好的界面，更加容易操作。此次设计，刚好也可以对mfc的应用更加熟悉，对面向对象的思想理解更加深刻。关键词：操作系统；虚拟文件；vc++AbstractOperatingsystemisveryimportant,isthecorecoursesofcomputerscience.Thecurriculumdesign,tostrengthenourunderstandingoftheoperatingsystemfilesystem,andprogrammingabilityforustoexerciseatatime.Duetolearnvc++programming,thisIdoadirectthoughtofWindowsexplorer,alsocanachieverequirementsoffileoperations,andhasafriendlyinterface,easyoperation.Thedesign,justalsocanbemorefamiliarwiththeapplicationofMFC,understandingtheobject-orientedthoughtmoreprofound.Keywords：operatingsystem;Virtualfile;vc++武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告-1-第一章课题背景1.1课程设计简介1.1.1课程背景操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。1.1.2课程目的操作系统的课程设计可以使学生通过编程实验，更加深入的理解和掌握操作系统的基本理论和功能技术，将相对抽象的理论应用于实践，提高分析问题和解决问题的能力，提高编写和开发系统程序的能力。1.1.3要求及意义了解文件的系统模型和文件类型，理解文件的逻辑结构类型及特点，理解文件外存的分配方式，掌握文件的目录及存储空间管理，理解文件的数据结构。1.1.4要解决的问题用虚拟文件模拟磁盘空间，并将所生成的文件目录以及文件等内容都是存储在此文件模拟的磁盘中。1.2课程设计的原理和内容1.2.1理论依据文件系统是操作系统的重要组成部分，其中Linux文件具有强大的功能。文件系统中的文件是数据的集合，文件系统不仅包含这文件重的数据结构而且还有文件系统的结构，用户、文件、目录、软连接及文件保护信息都存储在其中。1.2.2课程的内容在Windows或者Linux下设计一