文档介绍：石家庄经济学院
信息工程学院操作系统课程设计
(计算机科学与技术专业用)
班级计算机科学与技术专接本二班
学号 504012301032
姓名韩璐
指导教师张翠军刘永伟王培崇张建勋
2006 年 3 月 8 日
课程设计任务书
班级 5040109032 姓名韩璐学号 504012301032
课程设计起止日期 2006 年2 月27 日至2006 年3月8日
实****地点专业机房三
课程设计题目模拟设计MS-DOS操作系统中磁盘文件的存储结构
课程设计内容与要求
内容: 把文件的逻辑结构转换成存储结构,设计便于顺序存取和直接存取的文件存储结构。
要求:首先进行软件设计,编写程序,并调试通过。
指导教师张翠军刘永伟王培崇张建勋
2006 年 3月 8日
一、课程设计目的
文件系统一个主要任务就是要在文件的逻辑结构和存储结构之间建立一个映射。本实****要求学生模拟设计文件的存储结构,通过实****理解文件的逻辑结构、存储结构、存取方式之间的联系。
二、软硬件环境

、turboc2
2. 硬件配置
内存512M CPU intel pentinum®4
三、系统设计及开发过程
1. 系统具体设计过程
(1) 当用户对记录式文件采用顺序存以方式时,用户总是依次地访问一个个逻辑记录,即当访问了第I个记录后,下次总是访问第I+1个记录。所以,当用户采用顺序存取方式访问文件时,只要给出访问要求(读或写)而无需再指出要访问的记录号。
为了适应顺序存取,文件的存储结构可采用顺序文件或链接文件。由于顺序文件必须占用连续的存储空间,为了提高存储空间的利用率,在用户按逻辑记录顺序访问文件的情况下,一般采用链接文件的结构。链接文件可以存放在不连续的物理块中,使用链接字(又称指针)来指出文件中物理块之间的关联。在一般情况下,链接文件的第一个物理块号登记在文件目录中,每一块中设置一个链接字,指出链接文件的下一个物理块号,最后一块中的链接字内容为“0”,表示文件结束。链接文件结构如图1。
文件名起始块号
……
……
……
0
文件目录
(2) 采用上述的链接文件结构,只有读出一个物理块信息后才能从链接字中得知下一个物理块号,所以,当用户要在文件中插入一些信息时,文件系统必须多次地请求启动磁盘读出信息才能作插入工作。
MS-DOS操作系统对链接文件结构作了改进,它是把所有的链接指针集中在一起,存放在文件定们表FAT中。查找链接字时不必读出物理块信息可直接从FAT中得到。其设计思想是:假定磁盘上共有N个物理块可供使用,FAT就有N 项,初始化是为全“0”,表示对就的物理块均可使用,当要存放文件时,从FAT中寻找为“0”的项,其对应的物理块用来存放文件信息,把文件的链接指针(指出物理块号)登记在FAT中,文件的第一块块号登记在文件目录中。例如:
FDF
FFF
004
000
020
021
045
046
FFF
文件名起始块号
A 002
000
001
002
003
004
020
021
045
046
FAT

图2 文件定位表FAT
在MS-DOS中FAT的前两项用来记录盘的类型。第2项起表示盘的分配和链接情况,在上例中第3项为“0表示对应的第3块空闲。图2还指出了文件A依次存放在第2,4,20,21,45,46块中,指针为FFF时表示文件结束。
可见,MS-DOS的FAT表起了两个作用:一是起到位示图的作用,可从中判别哪些块被占用,哪些块是空闲的;二是指出了文件的链接情况。
(3) 假定磁盘存储空间共有32个物理块,模拟设计文件定位表FAT。文件定位表可以用一个一维数组FAT[031]来定义,其中一个元素与一个物理块对应。当FAT[ i]=0时,表示第I 块为空闲块;当FAT[i]=FFF时,表示链接文件到第I块结束;当FAT[i]≠0^FAT[i]≠FFF时,其值指示链接文件中下一个物理块号。
(4) 假定磁盘上的每个物理块只能存放一个逻辑记录,设计一个程序把文件的逻辑结构模拟转换成MS-DOS的链接结构。用户要求保存一个已经在主存中的文件时,给出文件名和文件的逻辑记录长度及个数,对一个已经保存的文件,允许用户插入新记录。用键盘输入来模拟用户的要求,输入信息为:
“存”文件名逻辑记录长度逻辑记录个数
“插入”文件名逻辑记录号
“插入”要求中的逻辑记录号是指在该记录后插入一个新记录。模拟程序的算法如图3。
在设计的模拟程序中可不执行“逻辑记录存入物理块”的工作,而用显示文件目录表和FAT来代替。
(5)可假设系统中已经有两个链接文件,其链接