简单模拟操作系统中的文件操作（1）

1 实习内容

文件操作及其实现。

2 实习目的

文件系统是操作系统中管理和存取信息的机构，它具有“按名存取”的功能，不仅方便用户，而且能提高系统效率且安全可靠。

在用户程序中可使用文件系统提供的一整套文件操作（文件类系统调用），这类操作一般包括“打开文件”、“关闭文件”、“读文件”、“写文件”和“撤消文件”等。本实习模拟文件操作的实现，通过实习了解各文件操作的作用。

3 实习步骤

3.1 需求分析

模拟实现采用二级目录结构的磁盘文件系统中的文件操作。

(1) 文件系统使用文件目录来实现“按名存取”，在本实习中采用三级文件目录结构，第一级为主文件目录MFD，第二级为用户文件目录UFD，第三级为用户已打开文件目录UOF。假定系统可同时管理N个用户的文件，每个用户最多在磁盘上保存L个文件，在模拟实习中约定采用定长记录格式组织文件，那么，三级目录结构可用如下形式，如表1、表2所示：

 

 

表1 主文件目录MFD

 

用户名	用户文件目录地址	用户已打开文件目录地址
N栏	用户的UFD文件名	用户的UOF文件名

 

 

表2 用户文件目录UFD

 

文件名	文件属性	记录长度	文件地址
L栏	默认(0为只读/1为读写)

 

系统中只有一张主文件目录表，表中的每一栏与一个用户对应，从中可找到用户文件目录表和用户已打开文件目录表的存放地址。共有N张用户文件目录表，在用户文件目录表中，每一栏与一个文件对应。其中“文件属性”规定了文件的使用权限：只可读、可读可写；“记录长度”指组成该文件的逻辑记录长度；“文件地址”指文件存放在磁盘上的首块地址。为简单起见，在模拟实习中约定按MS-DOS的链接结构组织文件。

(2) 用户对文件进行存取之前，必须先提出“建立文件”或“打开文件”，系统为每个用户设置一张用户已打开文件表UOF，用以说明当前正在使用的文件的情况，如果用户最多同时打开或建立s个文件，那么，已打开文件表应该有s个登记栏。结构如表3所示：

 

表3 用户已打开文件表UOF

 

文件名	文件属性	记录长度	状态(打开/建立)	读指针	写指针
S栏	默认(0为只读/1为读写)		默认(0为打开/1为建立)