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1、浙江工业大学计算机学院模拟 Unix 文件系统实 验 报 告姓 名 傅攀 学 号 201426810803 班 级 计自 1402 教 师 李波 目录一、 实验介绍 .1二、 实验环境 .3三、 实验设计 .31. 文件系统的磁盘结构的设计 .32. 如何表示目录 .33. 如何表示文件 .44. 关于超级块 .55. 空闲盘块和空闲索引节点管理 .5四、 数据结构 .61. 基本数据结构 .62. 超级块 SUPERBLOCK.63. 索引节点 DINODE .74. 目录及目录项 DENTRY、DENTRYTABLE .85. 其他数据结构 .9五、 模块详解 .101. 目录查找模块 .
2、102. 文件创建模块 .113. 目录创建模块 .134. 文件或目录删除模块 .135. 文件读取模块 .14六、 实验演示 .156. 实验完成功能列表 .157. 各功能合并展示 .15七、 实验总结 .211. 问题与解决 .212. 实验体会 .221一、 实验介绍本次实验要求完成一个 UNIX 文件系统的子集的模拟实现。即通过文件模拟磁盘，在该“磁盘”上通过模拟 UNIX 文件系统创建文件、分配磁盘块的方式实现一个模拟的 UNIX文件系统的子集。它可以完成文件或目录的创建、拷贝、修改、重命名等一系列操作。主要目的是学习操作系统是如何在磁盘上创建一个文件的，如何控制文件类型及权限的
3、，并学习相关的一些数据结构及其作用，了解掌握成组链接法等一些资源相关管理办法。下面是实验具体要求与预期功能：（1 ） 文件卷结构设计 盘块管理采用成组链接法。 0#块可省略 I 节点栈及空间为 20 项 块大小为 512 字节 卷盘块数大于 100 I 节点盘块数大于 10 块（2 ） I 节点结构设计 文件大小 文件联接计数 文件地址 文件拥有者 文件所属组 文件权限及类别 文件最后修改时间 其中文件地址为六项：四个直接块号，一个一次间址，一个两次间址（3 ） 目录结构 用 16 字节表示，其中 14 字节为文件名，2 字节为 I 节点号（4 ） 用户及组结构2 用户信息中包括用户名、口令，
4、所属组，用户打开文件表（文件树结构应与用户相对应：有每个用户的 HOME 目录）组信息中可只包含组名（5 ） 文件树结构 除（4）要求外，适当考虑 UNIX 本身文件树结构（6 ） 实现功能 ls 显示文件目录 chmod 改变文件权限 chown 改变文件拥有者 chgrp 改变文件所属组 pwd 显示当前目录 cd 改变当前目录 mkdir 创建子目录 rmdir 删除子目录 mv 改变文件名 cp 文件拷贝 rm 文件删除 ln 建立文件联接 cat 连接显示文件内容 passwd 修改用户口令（7 ） 可考虑构造一个简单的编辑器，用于创建文件根据上述实验要求明确开发目标，预期实现上述所
5、有功能，但函数具体功能与 Unix 系统功能可能存在差异。争取完成实验要求的功能（或简单或复杂） 。由于所给实验要求较高，所以要实现这样的功能所需的代码量肯定很大，逻辑也不简单，所以在编写代码的时候采用整体思路是逐层次编写，比如先写最底层的块分配等操作，最后编写文件操作等，然后功能逐个添加，包括权限控制等方面。3二、 实验环境本次实验的开发环境信息如下： 操作系统：Window 10 专业版 64 位操作系统 开发环境：Microsoft Visual Studio Community 2013 开发语言：C+ 程序类型：Win32 控制台应用程序三、 实验设计1. 文件系统的磁盘结构的设计现在已知，磁盘的第 0 块为系统的引导块，一般用于系统引导或空闲。第 1 块为超级块，用于存放文件卷的资源管理信息，包括整个文件卷的盘块数、磁盘索引结点的盘块数、空闲盘块号栈和空闲盘块号栈指针、空闲盘块号栈锁、空闲索引结点栈和空闲索引结点栈指针、空闲索引结点栈锁等。从第 2 块起存放磁盘索引结点，
