文件管理实验报告

文件管理实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 1、加深对文件，文件系统的理解； 2、加深对目录，目录结构的理解； 3、模拟有关文件操作的常用命令。 1、编写程序完成实验内容； 2、画出程序流程图； 3、撰写实验报告。 1、为DOS系统设计一个简单的二级文件系统。 2、实现下列命令（至少两个）。 DELETE 删除文件 CLOSE 关闭文件 READ 读文件（显示出读的文件的内容） WRITE 写文件（对原文件改写或添加内容，并显示修改后的文件内容） 文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合，可分为有结构文件和无结构文 件两种。在有结构的文件中，文件由若干个相关记录组成；而无结构文件则被看成是一个字符流。文 件在文件系统中是一个最大的数据单位，它描述了一个对象集。一个文件必须要有一个文件名，它通 常是由一串ASCII码或(和)汉字构成的。用户利用文件名来访问文件。 文件系统分为三个层次，其最底层是对象及其属性；中间层是对对象进行操纵和管理的软件集合； 最高层是文件系统提供给用户的接口。 其模型如图5.1所示： 图5.1 文件系统模型 1) 文件管理系统管理的对象有：? 文件。它作为文件管理的直接对象。? 目录。为了方便用户对文件的存取和检索，在文件系统中必须配置目录，每个目录项中，必须含有文件名及该文件所在的物 理地址(或指针)。对目录的组织和管理是方便用户和提高对文件存取速度的关键。? 磁盘(磁带)存储空间。文件和目录必定占用存储空间，对这部分空间的有效管理，不仅能提高外存的利用率，而且能 提高对文件的存取速度。 2) 这是文件管理系统的核心部分。文件系统的功能大多是在这一层实现的，其中包括: 对文件存储空间的管理、对文件目录的管理、用于将文件的逻辑地址转换为物理地址的机制、对文件读和写的管 理，以及对文件的共享与保护等功能。 3) 为方便用户使用文件系统，文件系统通常向用户提供两种类型的接口: (1) 命令接口。 这是指作为用户与文件系统交互的接口。 用户可通过键盘终端键入命令，取得 文件系统的服务。 (2) 程序接口。这是指作为用户程序与文件系统的接口。用户程序可通过系统调用来取得文件系 统的服务。 通常，在现代计算机系统中，都要存储大量的文件。为了能对这些文件实施有效的管理，必须对 它们加以妥善组织，这主要是通过文件目录实现的。文件目录也是一种数据结构，用于标识系统中的 文件及其物理地址，供检索时使用。 对目录管理的要求如下： (1) 实现“按名存取”，即用户只须向系统提供所需访问文件的名字，便能快速准确地找到指定文 件在外存上的存储位置。这是目录管理中最基本的功能，也是文件系统向用户提供的最基本的服务。 (2) 提高对目录的检索速度。通过合理地组织目录结构的方法，可加快对目录的检索速度，从而 提高对文件的存取速度。这是在设计一个大、中型文件系统时所追求的主要目标。 (3) 文件共享。在多用户系统中，应允许多个用户共享一个文件。这样就须在外存中只保留一份 该文件的副本，供不同用户使用，以节省大量的存储空间，并方便用户和提高文件利用率。 (4) 允许文件重名。系统应允许不同用户对不同文件采用相同的名字，以便于用户按照自己的习 惯给文件命名和使用文件。 1) 这是最简单的目录结构。在整个文件系统中只建立一张目录表，每个文件占一个目录项，目录项 中含文件名、文件扩展名、文件长度、文件类型、文件物理地址以及其它文件属性。此外，为表明每 个目录项是否空闲，又设置了一个状态位。单级目录如图5.2所示。 文件名 物理地址 文件说明 状态位 文件名1 文件名2 … 图5.2 单级目录结构 每当要建立一个新文件时，必须先检索所有的目录项，以保证新文件名在目录中是惟一的。然后 再从目录表中找出一个空白目录项，填入新文件的文件名及其它说明信息，并置状态位为1。删除文件时，先从目录中找到该文件的目录项，回收该文件所占用的存储空间，然后再清除该目录项。 单级目录的优点是简单且能实现目录管理的基本功能——按名存取，但却存在下述一些缺点： (1) 查找速度慢。对于稍具规模的文件系统，会拥有数目可观的目录项，致使为找到一个指定的 目录项要花费较多的时间。对于一个具有N个目录项的单级目录，为检索出一个目录项，平均需查 找N/2个目录项。 (2) 不允许重名。在一个目录表中的所有文件，都不能与另一个文件有相同的名字。然而，重名 问题在多道程序环境下却又是难以避免的；即使在单用户环境下，当文件数超过数百个时，也难于记 忆。 (3) 不便于实现文件共享。通常，每个用户都有自己的名字空间或命名习惯。因此，应当允许不 同用户使用不同的文件名来访问同一个文件。然而，单级目录却要求所有用户都用同一个名字来访问 同一文件。简言之，单级目录只能满足对目录管理的四点要求中的第一点， 因而，它只能适用于单用户环境。 2 为了克服单级目录所存在的缺点，可以为每一个用户建立一个单独的用户文件目录UFD(User File Directory)。这些文件目录具有相似的结构，它由用户所有文件的文件控制块组成。此外，在系统 中再建立一个主文件目录MFD(Master File Directory)；在主文件目录中，每个用户目录文件都占有一 个目录项，其目录项中包括用户名和指向该用户目录文件的指针。如图5.3所示，图中的主目录中示出了三个用户名，即Wang、Zhang和Gao。 Wangó???????AlphaAlpha用户名指向子目录指针 TestTestWang Zhang GaoZhangó??????? ReportReport TestTest Gaoó??????? BetaBeta DeviceDeviceMisxMisx 图5.3 两级目录结构 在两级目录结构中，如果用户希望有自己的用户文件目录UFD，可以请求系统为自己建立一个 用户文件目录；如果自己不再需要UFD，也可以请求系统管理员将它撤消。在有了UFD后，用户可以根据自己的需要创建新文件。每当此时，OS只需检查该用户的UFD，判定在该UFD中是否已有同名的另一个文件。若有，用户必须为新文件重新命名；若无，便在UFD中建立一个新目录项，将新文件名及其有关属性填入目录项中，并置其状态位为“1”。当用户要删除一个文件时，OS也只需查找该用户的UFD，从中找出指定文件的目录项， 在回收该文件所占用的存储空间后，将该目录项删 除。 两级目录结构基本上克服了单级目录的缺点，并具有以下优点： (1) 提高了检索目录的速度。如果在主目录中有n个子目录，每个用户目录最多为m个目录项，则为查找一指定的目录项，最多只需检索n + m个目录项。但如果是采用单级目录结构，则最多需检 索n × m个目录项。假定n = m，可以看出，采用两级目录可使检索效率提高n/2倍。 (2) 在不同的用户目录中，可以使用相同的文件名。只要在用户自己的UFD中，每一个文件名都是惟一的。例如，用户Wang可以用Test来命名自己的一个测试文件；而用户Zhang则可用Test来命名自己的一个并不同于Wang的Test的测试文件。 (3) 不同用户还可使用不同的文件名来访问系统中的同一个共享文件。采用两级目录结构也存在 一些问题。该结构虽然能有效地将多个用户隔开，在各用户之间完全无关时，这种隔离是一个优点； 但当多个用户之间要相互合作去完成一个大任务，且一用户又需去访问其他用户的文件时，这种隔离 便成为一个缺点，因为这种隔离会使诸用户之间不便于共享文件。 3 对于大型文件系统，通常采用三级或三级以上的目录结构，以提高对目录的检索速度和文件系统 的性能。多级目录结构又称为树型目录结构，主目录在这里被称为根目录，把数据文件称为树叶，其 它的目录均作为树的结点。图 5.4示出了多级目录结构。图中，用方框代表目录文件，圆圈代表数据 文件。在该树型目录结构中，主(根)目录中有三个用户的总目录项A、B和C。在B项所指出的B用 户的总目录B中，又包括三个分目录F、E和D，其中每个分目录中又包含多个文件。如B目录中的 F分目录中，包含J和N两个文件。为了提高文件系统的灵活性，应允许在一个目录文件中的目录项 既是作为目录文件的FCB，又是数据文件的FCB，这一信息可用目录项中的一位来指示。例如，在 图5.4中，用户A的总目录中，目录项A是目录文件的FCB，而目录项B和D则是数据文件的FCB。 1ABC 2ABD3FED4GA 8967 5AC 1011a 12JNK13JMK14AHF b15161718192021 图5.4 多级目录结构 一、 WindowsXP和CV++6.0集成开发环境