本文档探讨了《操作系统》课程中的文件系统模拟项目，详细描述了如何通过编程实现基本的文件操作功能，如创建、删除和读取等。
操作系统课程设计报告
题目：文件系统的模拟设计
一、设计目的：
本课程设计是在学习完“操作系统原理”课程后进行的一次全面综合训练，通过该课程设计能够更好地掌握操作系统的原理及实现方法，并加深对基础理论和重要算法的理解，同时加强学生的动手能力。
二、设计内容：
（1）概述
为Linux系统设计一个简单的二级文件系统。具体要求如下：
- 实现命令：login用户登录；dir列目录；create创建文件；delete删除文件；
open打开文件；close关闭文件；read读取文件；write写入文件；cd进出目录。
- 列出目录时需显示名称、物理地址、保护码和长度等信息
- 文件源可以进行读写权限设置
（2）设计原理与系统总体功能框架图
1. 在内存中预留虚拟磁盘空间作为存储器，实现多用户及多层次的文件系统。
2. 采用显式链接或其它适当方式管理文件物理结构。
3. 使用位示图或其他方法来处理磁盘空闲区域。若选择位示图并结合显式链接，则可将两者合并至FAT中。
4. 文件目录结构选用多用户多层次模式，每个项目包括名称、地址和长度等信息，并提供读写保护功能。
5. 利用Windows系统的API函数来执行文件或目录的操作。
6. 开发实用的界面供使用者操作。需支持：登录、创建/删除目录与文件；复制及移动文件；返回根目录以及退出。
（3）详细设计和部分重要代码说明
此次课程设计中，我负责了四个模块的设计工作：显示列表函数与目录功能、文件创建函数、打开关闭文件的处理等。
- 显示列表时会列出当前所有的项目，并将它们的信息在屏幕上进行展示。流程图如1.1所示。
- 文件创建包括检查是否存在同名对象；获取用户输入的内容并保存至inode和block空间内，同时更新相应的位图信息以及硬盘上的数据结构。
（4）运行结果分析
通过测试程序可以观察到如下界面输出：图1.5、图1.6 和 图1.7
（5）设计总结：
操作系统课程设计是该学科重要的实践环节。目的在于使学生更加深入地理解基本理论，从抽象概念过渡至具体应用；同时增强实验技能和创新思维能力。
对于这次的设计任务，在刚开始时由于对Linux环境不熟悉而花费了较多时间查阅资料，但最终完成之后感到自己掌握了更多知识，并且加深了对操作系统原理的理解。此外还学习到了二级文件系统的创建技巧以及如何使用C语言解决实际问题。
（6）参考文献：
[1] 计算机操作系统(第3版)，汤小丹著，西安电子科技大学出版社出版发行于2007年。
[2] C语言程序设计教程，孟庆昌编著，人民邮电出版社在2006年4月发布。
[3] 计算机操作系统教程（第三版）习题解答与实验指导书，张尧学主编, 清华大学出版公司在2006年11月份发行。
5星
