构建文件系统的实验报告

构建文件系统的实验报告
构建文件系统的实验报告

(2学年度第2学期)

课程名称嵌入式系统设计与开

发实验

题目构建文件系统实验

【实验目的】

1.了解UP-TECHPXA270板的文件系统结构。

2.了解文件系统的生成过程

3.完成一个简单的文件系统生产步骤

4.了解busybox、mkfs.jffs2工具

【实验内容】

使用busybox生产文件系统中的命令部分,使用mkfs.jffs2工具制作文件系统,并完成将文件系统放置到开发板的烧写工作。

【实验设备及工具】

硬件:UP-TECHPXA270实验平台,PC机pentium500以上,硬盘10G 以上。

软件:PC机操作系统RedHat Linux9.0+MiniCOM+ARM-Linux开发环境。

【实验原理】

Linux支持多种文件系统,包括ext2、ext3、vfat、ntfs、iso9660、jffs、romfs和nfs等,为了对各类文件系统进行统一管理,Linux引入了虚拟文件系统VFS(Virtual File System),为各类文件系统提供一个统一的操作界面和应用编程接口。

Linux启动时,第一个必须挂载的是根文件系统;若系统不能从指定设备上挂载根文件系统,则系统会出错而退出启动。之后可以自动或手动挂载其他的文件系统。因此,一个系统中可以同时存在不同的文件系统。

不同的文件系统类型有不同的特点,因而根据存储设备的硬件特性、系统需求等有不同的应用场合。在嵌入式Linux应用中,主要的存储设备为RAM(DRAM, SDRAM)和ROM(常采用FLASH存储器),常用的基于存储设备的文件系统类型包括:jffs2, yaffs, cramfs, romfs, ramdisk, ramfs/tmpfs等。

Flash(闪存)作为嵌入式系统的主要存储媒介,有其自身的特性。Flash 的写入操作只能把对应位置的1修改为0,而不能把0修改为1(擦除Flash就是把对应存储块的内容恢复为1),因此,一般情况下,向Flash 写入内容时,需要先擦除对应的存储区间,这种擦除是以块(block)为

单位进行的。

简要介绍一下实验中涉及到的文件系统类型:

1.Jffs2(基于ROM的文件系统)

JFFS文件系统最早是由瑞典Axis Communications公司基于Linux2.0的内核为嵌入式系统开发的文件系统。JFFS2是RedHat公司基于JFFS开发的闪存文件系统,最初是针对RedHat公司的嵌入式产品eCos开发的嵌入式文件系统,所以JFFS2也可以用在Linux, uCLinux 中。

Jffs2: 日志闪存文件系统版本2 (Journalling Flash FileSystem v2)主要用于NOR型闪存,基于MTD驱动层,特点是:可读写的、支持数据压缩的、基于哈希表的日志型文件系统,并提供了崩溃/掉电安全保护,提供“写平衡”支持等。缺点主要是当文件系统已满或接近满时,因为垃圾收集的关系而使jffs2的运行速度大大放慢。

Jffsx不适合用于NAND闪存主要是因为NAND闪存的容量一般较大,这样导致Jffs为维护日志节点所占用的内存空间迅速增大,另外,Jffsx文件系统在挂载时需要扫描整个FLASH的内容,以找出所有的日志节点,建立文件结构,对于大容量的NAND闪存会耗费大量时间。

2. Ramdisk(基于RAM的文件系统)

Ramdisk是将一部分固定大小的内存当作分区来使用。它并非一个实际的文件系统,而是一种将实际的文件系统装入内存的机制,并且可以作为根文件系统。将一些经常被访问而又不会更改的文件(如只读的根文件系统)通过Ramdisk放在内存中,可以明显地提高系统的性能。

在Linux的启动阶段,initrd提供了一套机制,可以将内核映像和根文件系统一起载入内存。

3. 网络文件系统NFS (Network File System)

NFS是由Sun开发并发展起来的一项在不同机器、不同操作系统之间通过网络共享文件的技术。在嵌入式Linux系统的开发调试阶段,可以利用该技术在主机上建立基于NFS的根文件系统,挂载到嵌入式设备,可以很方便地修改根文件系统的内容。

以上讨论的都是基于存储设备的文件系统(memory-based file system),它们都可用作Linux的根文件系统。

4.Busybox介绍

Busybox 是Debian GNU/Linux 著名的Bruce Perens 首先开发,主要使用在Debian 的安装程序中。Busybox 编译成一个叫做busybox 独立执行程序,并且可以根据配置,执行ash shell 的功能,以及几十个小应用程序。这其中包括一个迷你的vi 编辑器,系统不可或缺的/sbin/init 程序,以及其他诸如sed, ifconfig, halt, reboot, mkdir, mount, ln, ls, echo, cat 等等,所有这些都是一个正常的系统必不可少的,通过修改修改BusyBox 默认的编译配置(make menuconfig)以移除不想使用的命令的支持。

busybox 具有全部这些功能,大小也不过100K 左右。而且用户还可以根据自己的需要对busybox 的应用程序功能进行配置选择。这样可以使busybox 的大小进一步缩小。

BusyBox 支持多种体系结构,它可以静态或动态链接glic 或者uclibc 库,以满足不同的需要。

【实验步骤】

1.实验室中busybox-1.00-pre5.tar.gz存放在/exp 目录下,将该压缩文

件复制到自己的文件夹/home /st /MF , 在该目录下解压缩tar zxvf busybox-1.00-pre5.tar.gz (tar 指令的使用详见附录一)

2.用cd /home /st /MF / busybox-1.00-pre5进入解压后的目录,执行make menuconfig,进行文件系统的配置。文件系统如果配置不好会在启动时产生多种问题导致不能启动,下面详细的说明一下,必需的配置选项,并附带说明一些常见的问题FAQ。

3.make menuconfig

图1.1是Busybox配置界面

(1)在Build Option菜单下,可以选择静态库编译方式,设置如[*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)

将交叉编译器设置为PC机上的路径(ARM交叉编译工具所在的目录为/ usr/ local / arm-linux /bin),设置时需要在cross compiler prefix中输入/ usr/ local / arm-linux /bin / arm-linux-

(2)在Installation Option菜单下,自定义安装目录,建议使用默认目录. / _install(方便起见),Don’t use/ usr 不选。

(3)在Archival Utilities(档案程序)菜单下配置常用的归档工具(gzip 等)。在此菜单下可以配置常用的压缩工具(归档),例如gzip、tar 等,在相应的压缩命令前打*即意味着新配置成的文件系统中可以使用相应的压缩命令(建议选一些常用的也可不选,我只选了一些我认识的)。

(4)在coreutils菜单下,配额制常用的对文件操作的指令。在相应的指令前打*,意味着在所制作的文件系统中可以使用。例如,[*]cp 可

以在制作的文件系统中使用cp 来拷贝文件。(建议全选)

作,例如清屏,reset等。(建议全选)。

(6)在Debian Utilities(Debian,linux 版本的一种,在最适合linux 爱好者的系统之一),配置一些Debian中有的一些命令,例如管道命令。

建议选[*] pipe_progress 和[*] start-stop-daemon, 其他可选,影响不大。

(7)在Editors菜单下,配置你所构造文件系统可以使用的编辑器,这里我们当然选vi了,建议将vi下所有的功能都打*这样就可以在自己够的文件系统里使用vi来编辑文件了。

(8)在Finding Utilities(搜索)菜单下,配置搜索指令,相应的项目打*,即意味着在文件系统中可以使用这些搜索命令,例如,grep,find。

(建议全选)

(9)在Init Utilities中配置初始化指令。其中[*] init 选项必选,否则无法正常进入命令行界面的系统,若不选会出现FAQ(frequent

question)中的问题(3),其他选项建议都选上,如下图。

(10)在Login/Password Mangement Utilities菜单下配置对用户登录/密码管理的配置。其中[*] getty必选,因为在inittab文件中要用到该指令,若不选会出现FAQ(frequent question)中的问题(2)。其他选

项可选,参见下图。

(11)在Miscellaneous(各种的, 多方面的) Utilities配置各种指令,由于很多指令没怎么用过,所以没选。

(12)在Linux Module Utilities中配置和加载/卸载Linux 模块相关的指令,例如insmod、lsmod、rmmod等是比较常用的命令,建议都选,其他命令根据个人喜好。

(13)在Networking Utilities菜单下配置和网络有关的命令,为了使用网络连接,其中ping和ifconfig必选。其他的诸如telenet,ftpget 之类可根据自己对这些命令的了解选。

(14)在Process Utilities菜单下配置对系统进程管理的指令,如kill、ps,建议按如下图所示选,可选top(由于之前不知道top的功能所以没选,top的功能见附录二)。

(15)在Another Bourne like shell菜单下指定shell(必须因为在启动时rc中的/bin/sh中会使用指定的shell),否则出现FAQ中的问题(4)。指定方法如下,选择choose your default shell,用空格键选取一种shell,常见的可以选ash,和msh,经过实验发现msh似乎更好用,建议选

msh。指定shell种类之后,下面有不同shell的功能项的选取,如果指定的shell类型为msh,建议把msh下面的msh shell options功能的内容全选。(下图是由于截图时使用的仍是ash,未改作msh,强烈建议使用msh)。

(16)在System logging Utilities菜单下,配置系统登录命令,暂时不会用这些指令,所以未选(不影响功能)。

(17)在Linux System Utilities中配置系统指令,例如mount unmount (挂载文件系统)。为了使用NFS文件系统,选定[*] mount 要选[*] Support mounting NFS file systems。建议选[*] more , [*] mount ,[*] umount,等一些学过的指令。

(18)最后一项debug信息可选也可不选。

保存退出。

4.制作文件系统

(1)保存好menuconfig的配置后,对BusyBox进行编译make和安装make install,安装完毕后,cd /home /st /MF / busybox-1.00-pre5/ _install到安装的目录下,可以找的bin、sbin、usr目录和Linuxrc 等一系列文件。在_install 目录下,用mkdir etc dev proc lib mnt 创建etc、dev、proc、lib、mnt五个文件夹, cd etc 创建inittab、rc、motd三个文件,其中rc 用chmod +x rc 增加可执行属性。

注意:

脚本文件rc的开头部分不是注释,而是脚本文件开头的固定格式,如果缺省,会出现FAQ中的问题(5)

(2)在etc 下建立init.d目录,而后在init.d 目录下建立rc 文件的符号连接文件rcS。

指令如下:$: mkdir init.d

$: cd init.d

$: ln –s ../rc rcS

(3)cd ~/MF / busybox-1.00-pre5/ _install/ dev转移到dev目录下。

(4)在/usr/local/arm-linux/arm-linux/lib 中寻找ld-2.3.2.so、libc-2.3.2.so、libm-2.3.2.so 库文件,并将这三个文件复制到/home /st /MF / busybox-1.00-pre5/ _install/ lib中,并在该目录下执行如下操作:$: ln –s ld-2.3.2.so ld-linux.so.2

$: ln –s libc-2.3.2.so libc.so.6

$: ln –s libm-2.3.2.so libm.so.6 (注意指导书上此命令是错的下同)

$: ln –s libm-2.3.2.so libm.so

(5)回到Busybox的目录下,用mkfs.jffs2制作Jffs2文件系统。$: mkfs.jffs2 –o rootfs270.img –e 0x40000 –r _install –p -l

_install 是Busybox安装目录。将生成的映像文件rootfs270.img拷贝到/tftpboot中,通过bootloader下载并烧写到Flash中,启动运行。【实验总结】

在dev目录下用gedit(vim也可以)建立一个文件g,将电子版指导书的一堆mknod指令存到g中,去掉$符号,保存退出。

$: chmod +x g

将g变为可执行文件。

$: . / g 执行.

$: rm g

以上操作均在dev 目录下进行。新制作的文件系统必须烧写到Flash 中才可以使用,这一点和内核不同,内核下载到内存中即可使用,建议bootloader启动顺序为[5] 下载文件系统,[6]烧写文件系统,[3] 下载内核,(可以[4]烧写内核, 但时间较长) [7]启动。

看到#号提示符即意味这已经以超级用户的权限进入了开发板的shell (类似与dos)。

通过这次实验,我们对课堂上所学的知识进行了实践操作,有助于我们更好地理解这些理论知识,将其转化为日后学习、工作的技能。做完这个实验不仅让我对平台更加熟悉,而且让我对busybox、mkfs.jffs2有了比较深入的了解。加深了对嵌入式系统的基础知识了解,提高了开发嵌入式应用系统,解决实际难点的能力。

文件系统实验报告

嵌入式系统实验报告(二) --嵌入式文件系统的构建 138352019陈霖坤一实验目的 了解嵌入式操作系统中文件系统的类型和作用 了解JFFS2文件系统的优点及其在嵌入式系统中的作用 掌握利用Busybox软件制作嵌入式文件系统的方法 掌握嵌入式linux文件系统的挂载过程 二实验内容与要求 编译BusyBox,以BusyBox为基础,构建一个适合的文件系统; 制作ramdisk文件系统映像,用你的文件系统启动到正常工作状态; 研究NFS作为根文件系统的启动过程。 三Busybox介绍 BusyBox最初是由Bruce Perens在1996年为Debian GNU/Linux安装盘编写的,其原始构想是希望在一张软盘上能放入一个开机系统,以作为急救盘和安装盘。后来它变成了嵌入式Linux设备和系统和Linux发布版安装程序的实质标准,因为每个Linux可执行文件需要数Kb的空间,而集成两百多个程序的BusyBox可以节省大量空间。Busybox集成了包括mini-vi编辑器、/sbin/init、文件操作、目录操作、系统配置等应用程序。 Busybox支持多种体系结构,可以选择静态或动态链接,以满足不同需要。 四linux文件系统 文件系统是对一个存储设备上的数据和元数据进行组织的机制,linux文件系统接口设计为分层的体系结构,从而将用户接口层、文件系统实现层和操作存储设备的驱动程序分隔开。 在文件系统方面,linux可以算得上操作系统中的“瑞士军刀”。Linux支持许多种文件系统,从日志型文件系统到集群文件系统和加密文件系统,而且对于使用标准的和比较奇特的文件系统以及开发文件系统来说,linux是极好的平台,这得益于linux内核中的虚拟文件系统(VFS,也称虚拟文件系统交换器)。 文件结构 Windows的文件结构是多个并列的树状结构,不同的磁盘分区各对应一个树。Linux的文件结构是单个的树,最上层是根目录,其它目录都从根目录生成。不同的linux发行版集

《管理信息系统》课程设计实验报告

《管理信息系统》课程设计实验报告 课程名称:管理信息系统 指导老师: ******* 院系:商学院 专业班级: ******** 姓名: ******** 学号: ******** 实验日期: 2011.7.11 实验地点:一机房

《管理信息系统》课程设计任务书 一.课程设计目的及意义: 《管理信息系统》课程设计是在完成《管理信息系统》课程学习之后的一次实践性教 学,是本课程理论知识的一次综合运用。通过本课程设计,能够进一步加深对信息、信息系 统、管理信息系统等基础理论知识的理解,能初步掌握结构化的生命周期法、面向对象法等 系统工程方法,进一步加强熟练应用管理信息系统的操作技能,并能够借助于管理信息系统 解决实际问题。 二.课程设计要求: 1.本课程设计时间为一周。 2.本课程设计以教学班为单位进行上机操作及实验。 3.按照任务要求完成课程设计内容。 三.课程设计任务要求: 1.任务内容:进入山东轻工业学院主页,在“网络资源”区域进入“网络教学平台”,输入各自的用户名和密码(学生学号及密码),进入本网络教学平台系统,在充分熟悉本系统 的前提下,完成下列任务要求。 2.任务要求: ①按照课程讲解的系统分析步骤和理论对本系统进行系统分析。 ②绘制不少于 3 个的主要业务流程图。 ③描述上述主要业务流程图的逻辑处理功能。 ④分析本系统的优缺点,提出改进意见,并描述改进的逻辑处理功能,绘制业务流 程图。 四.课程设计评分标准: 按照《管理信息系统课程设计大纲》的要求,本课程 1 学分,采用百分制计分,其中 任务要求②占30 分,任务要求③占30 分,任务要求④占30 分,考勤及实践表现占10 分。五.本课程设计自2011 年 6 月 27 日至 2011 年 7 月 1 日。

Linux文件系统实验报告

黄冈师学院 提高型实验报告 实验课题文件系统的设计与实现(实验类型:□综合性 设计性□应用性) 实验课程操作系统原理 实验时间2015-2016 第二学期 学生何正发 专业班级软件工程1401 学号07

成绩: 一、实验目的和要求 1、熟悉操作系统设计的过程,巩固操作系统的基本知识,加深对操作原理、功能及各种不同的存储管理方法理解与应用; 2、学会运用各种语言、软件开发新软件的基本方法; 3、增强实际应用能力和动手操作能力。 二、实验条件 Win7 /Windows 8.1/Linux等操作系统,装有java、C、C++、C#等语言工具的环境。 三、实验原理分析 可以选择最佳适应算法,按照从小到大的次序组成空闲区自由链,当用户作业或进程申请一个空闲区时,存储管理 程序从表头开始查找,当找到第一个満足要求的空闲区时,停止查找。如果该空闲区大于请求表中的请求长 度,将减去请求长度后的剩余空闲区部分留在可用表中。回收时,从作链中删去要回收的作业块,同时在空 闲链中插入该作业大小的空闲区,并按顺序排列 四、实验方案或步骤 1、应用环境、需求分析 本模拟系统主要针对文件的管理和操作名主要有:创建用户、文件、文件夹,读文件,写文件,执行文件,关闭文件,删除用户、文件夹、文件的功能。 创建用户、文件、文件夹:在对系统发出操作命令之前必须先登录用户,然而登录之前必须创建该用户。在创建完后,可通过登录用户来创建文件和文件夹。在创建文件时可设置文件的属性和输入文件的容。 读文件:读取任何已创建的只读或读写文件的容;如果所要读的文件不是可读文件时,系统会显示该文件不可读;如果所读文件不存在,系统会显示文件不存在。 写文件用户可写或重写读写文件中的容,并保存文件中的重写容,以供下次读取;当所要写的文件不是可写的文件时,系统会显示该文件不可写;当所要写的文件并不存在时,系统会显示该文件不存在。

系统设计实验报告

系统设计实验报告——远程在线考试系统

目录软件需求说明书························1 引言··························· 1.1编写目的······················· 1.2背景························· 1.3定义························· 1.4参考资料······················· 2 程序系统的结构························ 3 程序设计说明·························

1引言 1.1编写目的 本文档的编写目的是为远程在线考试系统项目的设计提供: a.系统的结构、设计说明; b.程序设计说明; c. 程序(标识符)设计说明 1.2背景 随着网络技术的飞速发展,现在很多的大学及社会上其它的培训部门都已经开设了远程教育,并通过计算机网络实现异地教育。但是,远程教育软件的开发,就目前来说,还是处于起步的阶段。因此,构建一个远程在线考试系统,还是有很大的实际意义的。 根据用户提出的需求,本项目组承接该系统的开发工作 a.开发软件系统的名称:远程在线考试系统 b.本项目的任务提出者:福州大学软件学院 c.用户:各类大专院校学校、中小学校。 1.3定义 远程在线考试系统 远程在线考试系统是基于用Browser/Web模式下的,可以实现考试题库管理、多用户在线考试、自动阅卷功能的系统。

1.4参考资料 ?GB 8566 计算机软件开发规范 ?GB 8567 计算机软件产品开发文件编制指南?软件设计标准 ?《ASP与SQL-Server2000》清华大学出版社?《可行性研究报告》 ?《项目计划文档》 ? 2程序系统的结构 3程序1(标识符)设计说明

FAT文件系统操作系统课程设计实验报告

操作系统课程设计之三 设计任务:模拟OS文件系统 在任一OS(Window或者Dos;也可以是在Linux下,但要求能将结果演示给老 师看)下,建立一个大文件,把它假象成一张盘,在其中实现一个简单的模拟OS 字 ,第 ⑤、每个目录实际能放下文件或子目录30项。 ⑸、文件系统空间分配: ①、第0个盘块(1k)存放磁盘信息(可以设定为格式说明“FAT32”、盘块大小,盘块数等 内容) ②、第1个盘块起,至125盘块,共125个盘块(125k)存放FAT内容 ③、第126、127(2个)盘块,存放位示图

④、从第128盘块至10000盘块,皆为数据(区)盘块,其逻辑编号从0开始,至 9872号数据盘块,即第0数据盘块为128号盘块,第1数据盘块为129号盘块,… ⑤、第0数据盘块(即128号盘块),存放根目录(同样只用一个盘块作根目录), 由于第0、1目录项为“.”(本目录), “..”(父目录),因此根目录下同样只能存放30个文件或目录,并且从第2个目录项开始。 ⑥、文件或子目录数据,放在第1数据盘块及以后的数据盘块中,由用户按需要使 用。 内容 ⑺、删除文件 #DelFile 文件名.扩展名,在文件所在的目录项中,将第一个字节变为0xE5,并同时修改FAT内容和位示图内容;如果文件不存在,给出出错信息 ⑻、文件拷贝 #CopyFile 老文件,新文件,为新文件创建一个目录项,并将老文件内容复制到新文件中,并同时修改FAT内容和位示图内容 ⑼、显示位示图内容

#ShowBitMP,将位示图内容(已有信息部分),显示在屏幕上(按十六进制)⑽、显示FAT内容 #ShowFAT,将FAT内容(已有信息部分),显示在屏幕上(按十六进制) 4、程序的总体流程为: ⑴、输出提示符#,等待接受命令,分析键入的命令; ⑵、对合法的命令,执行相应的处理程序,否则输出错误信息,继续等待新命令 关于对FAT表和MAP表的用法 1.当要用到数据块是,查询MAP表(因为只做比较查询即可),查询到的未用位置 置1,然后在FAT表上进行相应记录,在本程序做出的规定是,当文件夹FAT 表做-1,若是文件则按照FAT做对应的顺序记录,最后一块同样是-1结束,2.回收的时候,是按照FAT表的首项,做顺序置0,然后MAP也在相应位置置0

程序设计实验报告

学生实验报告 院系:测绘学院 专业班级:测绘13级3班 学号:2013305517 学生姓名:王泽 指导教师:郭辉老师 2016年05月20日

安徽理工大学实验报告 实验课程名称:数据结构与软件开发上机实验 开课院系及实验室:测绘学院红楼二楼机房 实验1 编程基本知识练习 实验目的: 通过该实验课内容的练习,学生应掌握VB 编程的基本语法、变量的定义、数组(动态数组)的定义、VB 语言中子过程与函数的定义以及文本文件的读写等知识。 实验内容: 1)变量的定义动态数组的定义与应用; 2)矩阵的加、减、乘运算(定义Sub()子过程或Function()来实现); 3)数据文件的建立、数据的读取与写入。 实验步骤: 1.编辑界面 1.1 打开VB 编程工具,进入编程主界面。

1.2 在窗体上新建“读入数据”和“输出数据”两个按钮。 1.3 双击“窗体”进入代码输入界面,进行代码编辑。 2.用VB 编写的源代码 2.1 矩阵基本运算源码详见附录一。 (1)两矩阵相加 (2)两矩阵相减 (3)矩阵转置 (4)两矩阵相乘 (5)矩阵求逆 2.2 文本文件(本实验中data.txt)的读取源代码 (1)建立文本文件并输入数据 在桌面上新建一“data.txt” ( 文本文件路径为C:\Users\ WH\Desktop\练习\data.txt”)。输入以下内容: 6,7,4,0.005 A,35.418 B,45.712 C,25.270

D,24.678 在桌面上新建一“result.txt” ( 文本文件路径为C:\Users\ WH\Desktop\练习\result.txt”)。(2)从文本文件中读数据 Dim linedata as string, m_GaochaN as integer,m_Pnumber as integer,m_knPnumber as integer,M as Double,k1 as integer 'linedata 为存储文本文件一行信息的字符串变量 Dim a() as String,H() as Double 'a()为存储点名,H()存储高程 Open“C:\Users\ WH\Desktop\练习\data.txt”For Input As #1 Line Input #1, linedata k = Split(linedata, ",") m_GaochaN = Val(k(0)) m_Pnumber = Val(k(1)) m_knPnumber = Val(k(2)) M = CDbl(k(3)) For k1 = 1 To m_knPnumber Line Input #1, linedata k = Split(linedata, ",") a(k1)= k(0) GetstationNumber (a) H(k1) = CDbl(k(1)) Next Close #1 (3)将读入点名存储到点名数组中,且返回该点名所对应编号 Function GetstationNumber(name As String) Dim i As Integer For i = 1 To m_Pnumber If P_Name(i) <> "" Then '将待查点名与已经存入点名数组的点比较 If P_Name(i) = name Then GetstationNumber = i Exit For End If Else '待查点是新的点名,将新点名放到P_Name 数组中 P_Name(i) = name GetstationNumber = i Exit For End If Next i End Function (4)从文本文件中写数据(将从data.txt 读入的数据,写入到result.txt 文件中) Open“C:\Users\ WH\Desktop\ 练习\result.txt” For Output As #1 outstring = outstring + str(m_GaochaN) +","

文件系统实验报告

实验二文件系统实验报告

一.实验简介 本实验要求在假设的I/O 系统之上开发一个简单的文件系统,这样做既能让实验者对文件系统有整体了解,又避免了涉及过多细节。用户通过create, open, read 等命令与文件系统交互。文件系统把磁盘视为顺序编号的逻辑块序列,逻辑块的编号为0 至L-1。I/O 系统利用内存中的数组模拟磁盘。 实际物理磁盘的结构是多维的:有柱面、磁道、扇区等概念。I/O 系统的任务是隐藏磁盘的结构细节,把磁盘以逻辑块的面目呈现给文件系统。逻辑块顺序编号,编号取值范围为0 至L .. 1,其中L 表示磁盘的存储块总数。实验中,我们可以利用字符数组ldisk[L][B] 构建磁盘模型,其中 B 表示每个存储块的长度。I/O 系统从文件系统接收命令,根据命令指定的逻辑块号把磁盘块的内容读入命令指定的内存区域,或者把命令指定的内存区域内容写入磁盘块。 我设计的文件系统拥有三个用户。 二.具体说明 1.文件系统的组织:磁盘的前k 个块是保留区,其中包含如下信息:位图和文件描述符。位图用来描述磁盘块的分配情况。位图中的每一位对应一个逻辑块。创建或者删除文件,以及文件的长度发生变化时,文件系统都需要进行位图操作。前k 个块的剩余部分包含一组文件描述符。每个文件描述符包含如下信息: ?文件长度,单位字节 ?文件分配到的磁盘块号数组。该数组的长度是一个系统参数。在实验中我们可以把它设置为一个比较小的数,例如3。 2.目录:我们的文件系统中仅设置一个目录,该目录包含文件系统中的所有文件。除了不需要显示地创建和删除之外,目录在很多方面和普通文件相像。目录对应0 号文件描述符。初始状态下,目录中没有文件,所有,目录对应的描述符中记录的长度应为0,而且也没有分配磁盘块。每创建一个文件,目录文件的长度便增加一分。目录文件的内容由一系列的目录项组成,其中每个目录项由如下内容组成: ?文件名 ?文件描述符序号 3.对文件的操作: 文件系统需提供如下函数;create, destroy, open, read, write。 ?create(filename): 根据指定的文件名创建新文件。 ?destroy(filename): 删除指定文件。 ?open(filename): 打开文件。该函数返回的索引号可用于后续的read, write, lseek, 或close 操作。 ?close(index): 关闭制定文件。 ?read(index, mem_area, count): 从指定文件顺序读入count 个字节mem_area 指定的内存位

浙江大学Linux程序设计实验报告

Linux程序设计实验报告1 ——操作系统基本命令使用 一、实验目的 1.通过对Emacs、vi、vim、gedit文本编辑器的使用,掌握在Linux环境下文本文件的编辑方法; 2.通过对常用命令mkdir、cp、cd、ls、mv、chmod、rm等文件命令的操作,掌握Linux操作系统中文件命令的用法。 二、实验任务与要求 1.emacs的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件 2.vi或vim的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件 3.gedit的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件 4.掌握mkdir、cd命令的操作,要求能建立目录、进入与退出目录 5.掌握cp、ls、mv、chmod、rm命令的操作,要求能拷贝文件、新建文件、查看文件、文件重命名、删除文件等操作。 三、实验工具与准备 计算机PC机,Linux Redhat Fedora Core6操作系统 四、实验步骤与操作指导 任务1.学习emacs的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件 (1)启动emacs (2)输入以下C程序 (3)保存文件为kk.c (4)用emacs打开文件kk.c (5)修改程序 (6)另存为文件aa.txt并退出。 任务2.vi或vim的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件 (1)点击”应用程序”→ “附件”→“终端”,打开终端,在终端输入命令: [root@localhost root]#vi kk.c 按i键,进入插入状态。 (2)输入以下C程序 #include int main( ) {

printf(“Hello world!\n”); return 0; } 此时可以用Backspace、→、←、↑、↓键编辑文本。 (3)保存文件为kk.c 按Esc键,进入最后行状态,在最后行状态输入:wq保存文件,退出vi。 (4)用vi打开文件kk.c,输入命令: [root@localhost root]#vi kk.c (5)修改程序为: #include int main( ) { printf(" Hello world!\n"); printf("*****************\n"); return 0; } (6)按Esc键,进入最后行状态,在最后行状态输入:wq aa.txt保存文件,如图1所示,另存为文件aa.txt并退出vi。。 图1 程序编辑环境 任务3.gedit的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件 (1)启动gedit,点击”应用程序”→ “附件”→“文本编辑器”,打开文本编辑器,如图所示。

操作系统课程设计实验报告

河北大学工商学院 课程设计 题目:操作系统课程设计 学部信息学部 学科门类电气信息 专业计算机 学号2011482370 姓名耿雪涛 指导教师朱亮 2013 年6月19日

主要内容 一、设计目的 通过模拟操作系统的实现,加深对操作系统工作原理理解,进一步了解操作系统的实现方法,并可练习合作完成系统的团队精神和提高程序设计能力。 二、设计思想 实现一个模拟操作系统,使用VB、VC、CB等windows环境下的程序设计语言,以借助这些语言环境来模拟硬件的一些并行工作。模拟采用多道程序设计方法的单用户操作系统,该操作系统包括进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口四部分。 设计模板如下图: 注:本人主要涉及设备管理模块

三、设计要求 设备管理主要包括设备的分配和回收。 ⑴模拟系统中有A、B、C三种独占型设备,A设备1个,B设备2个,C设备2个。 ⑵采用死锁的预防方法来处理申请独占设备可能造成的死锁。 ⑶屏幕显示 注:屏幕显示要求包括:每个设备是否被使用,哪个进程在使用该设备,哪些进程在等待使用该设备。 设备管理模块详细设计 一、设备管理的任务 I/O设备是按照用户的请求,控制设备的各种操作,用于完成I/O 设备与内存之间的数据交换(包括设备的分配与回收,设备的驱动管理等),最终完成用户的I/O请求,并且I/O设备为用户提供了使用外部设备的接口,可以满足用户的需求。 二、设备管理函数的详细描述 1、检查设备是否可用(主要代码) public bool JudgeDevice(DeviceType type) { bool str = false; switch (type) { case DeviceType.a: {

实验四 文件系统实验报告

实验四文件系统实验 一 . 目的要求 1、用高级语言编写和调试一个简单的文件系统,模拟文件管理的工作过程。从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。 2、要求设计一个 n个用户的文件系统,每次用户可保存m个文件,用户在一次运行中只能打开一个文件,对文件必须设置保护措施,且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。 二 . 例题: 1、设计一个10个用户的文件系统,每次用户可保存10个文件,一次运行用户可以打开5个文件。 2、程序采用二级文件目录(即设置主目录[MFD])和用户文件目录(UED)。另外,为打开文件设置了运行文件目录(AFD)。 3、为了便于实现,对文件的读写作了简化,在执行读写命令时,只需改读写指针,并不进行实际的读写操作。 4、算法与框图: ①因系统小,文件目录的检索使用了简单的线性搜索。 ②文件保护简单使用了三位保护码:允许读写执行、对应位为 1,对应位为0,则表示不允许读写、执行。 ③程序中使用的主要设计结构如下: 主文件目录和用户文件目录( MFD、UFD) 打开文件目录( AFD)(即运行文件目录)

文件系统算法的流程图如下: 三 . 实验题: 1、增加 2~3个文件操作命令,并加以实现。(如移动读写指针,改变文件属性,更换文件名,改变文件保护级别)。 #include #include #include #include #define MAXSIZE 100 #define ADDSIZE 50 #define PT elem+l-> length #define N 4 typedef struct term{/*班级和学期的结构体*/ char class1[10]; char term1[10]; }term; typedef struct student{/*学生成绩信息的结构体*/ term st;/*班级和学期结构体放于此结构体中*/ char num[10]; char name[12]; float course[4]; float total; float average; int bit; }lnode,*stu; typedef struct{ lnode *elem;/*指向上个结构体的指针*/ int size;/*最大能放lnode结构体成员的个数*/ int length;/*当前长度*/ }sqack,*sq; sqack *l; void init(void)/*动态分配存储空间*/ { l-> elem=(stu)malloc(MAXSIZE*sizeof(lnode)); l-> length =0; l-> size=MAXSIZE; } void input(void)/*输入学生的信息*/ { lnode *newbase,*p; char cla[10],ter[10],ch; int n,i; if(l-> length> =l-> size){ newbase=(stu)realloc(l-> elem,(l-> size +ADDSIZE)*sizeof(lnode));/*追加存储空间*/ l-> elem =newbase; l-> size +=ADDSIZE; } p=l-> elem; do { printf( "输入班级和学期(学期用这种格式,如2005年上学期2005 1,2005年下学期2005 2;先输入班级,回车后再输入学期)\n "); gets(cla); gets(ter); printf( "要输入多少个名单?"); scanf( "%d ",&n); printf( "输入学生的成绩\n学号\t姓名\t科目1\t科目2\t科目3\t科目4\n "); for(i=0;i num ,p-> name,p-> course[0],p-> course[1],p-> course[2],p-> course[3]); strcpy(p-> st.class1,cla); strcpy(p-> st.term1,ter); ++l-> length ; } printf( "要继续吗?(y/n) ");

实验二M精编B程序设计含实验报告

实验二M精编B程序设 计含实验报告 The following text is amended on 12 November 2020.

实验二 MATLAB 程序设计 一、 实验目的 1.掌握利用if 语句实现选择结构的方法。 2.掌握利用switch 语句实现多分支选择结构的方法。 3.掌握利用for 语句实现循环结构的方法。 4.掌握利用while 语句实现循环结构的方法。 5.掌握MATLAB 函数的编写及调试方法。 二、 实验的设备及条件 计算机一台(带有以上的软件环境)。 M 文件的编写: 启动MATLAB 后,点击File|New|M-File ,启动MATLAB 的程序编辑及调试器 (Editor/Debugger ),编辑以下程序,点击File|Save 保存程序,注意文件名最好用英文字符。点击Debug|Run 运行程序,在命令窗口查看运行结果,程序如有错误则改正 三、 实验内容 1.编写求解方程02=++c bx ax 的根的函数(这个方程不一定为一元二次方程,因c b a 、、的不同取值而定),这里应根据c b a 、、的不同取值分别处理,有输入参数提示,当0~,0,0===c b a 时应提示“为恒不等式!”。并输入几组典型值加以检验。 (提示:提示输入使用input 函数) 2.输入一个百分制成绩,要求输出成绩等级A+、A 、B 、C 、D 、E 。其中100分为A+,90分~99分为A ,80分~89分为B ,70分~79分为C ,60分~69分为D ,60分以下为E 。 要求:(1)用switch 语句实现。 (2)输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性,对不合理的成绩应输出出错信息。 (提示:注意单元矩阵的用法) 3.数论中一个有趣的题目:任意一个正整数,若为偶数,则用2除之,若为奇数,则与3相乘再加上1。重复此过程,最终得到的结果为1。如: 21 21 421 运行下面的程序,按程序提示输入n=1,2,3,5,7等数来验证这一结论。 请为关键的Matlab 语句填写上相关注释,说明其含义或功能。 4. y

C程序设计上实验报告(完整版)

C语言程序设计上机实验报告 学院:机械工程学院 班级:机自161213 姓名:刘昊 学号:20162181310 实验时间:2017年3月6号 任课老师:张锐

C语言程序设计上机实验报告 实验一 一、实验名称: C程序的运行环境和运行C程序的方法 二、实验目的:了解在C编译系统上如何编辑、编译、连接和运行一个C 程序 三、实验内容: (1). 输入并运行一个简单的C程序。 (2). 设计程序,对给定的两个数求和。 (3). 设计程序,对给定的两个数进行比较,然后输出其中较大的数。 四、源程序代码: 代码1: 运行结果1:

程序分析1: 该程序用来判断所输入的整数是否为一个素数,如果一个数能被除了1和它本身整除,还能被其它数整除,那么它就不是一个素数,因此,用for 循环来进行整除过程的简写。 代码2: 运行结果2:

程序分析2: 简单的使用printf()和scanf()函数进行简单的数据运算。代码3: 运行结果3:

程序分析3: 使用if语句进行判断。 五.实验总结 C语言程序设计上机实验报告 实验二 一、实验名称:顺序结构程序设计 二、实验目的:正确使用常用运算符(算术运算符、赋值运算符)的用法, 熟练掌握算术运算符及其表达式,逻辑运算符和逻辑表达式。 三、实验内容: (1). 编写程序,实现小写字母转大写。

(2). 编写程序,实现输入两个不同类型数据后,经过适当的运算(加、减、乘、除)后输出。 (3). 编写程序,计算三角形面积、立方体的体积和表面积、圆的面积和周长。 (4). 编写程序,实现单字符getchar和putchar输入输出。 (5). 编写程序,实现十进制、八进制、十六进制不同数制的输出。 四、源程序代码 代码1: 运行结果1: 程序分析1:

文件系统存储空间管理模拟实验报告

课程名称计算机操作系统实验名称文件系统存储空间管理模拟姓名学号 专业班级实验日期 成绩指导老师 一、实验目的 根据提出的文件分配和释放请求,动态显示磁盘空闲空间的 态以及文件目录的变化,以位示图和索引分配为例:每次执行请求后要求显示或打印位示图的修改位置、分配和回收磁盘的物理块地址、更新的位示图、目录。 二、实验原理 用数组表示位示图,其中的每一位对应磁盘一个物理块的状态,0表示、空闲,1表示分配;当请求分配一个磁盘块时,寻找到数组中为0的位,计算相对磁盘块号,并计算其在磁盘中的物理地址(柱面号、磁道号、物理块号),并将其状态由0变到1。当释放某一物理块时,已知其在磁盘中的物理地址,计算其相对磁盘块号,再找到位示图数组中的相应位,将其状态由1变为0。 三、主要仪器设备 PC机(含有VC) 四、实验容与步骤 实验容:1. 模拟文件空间分配、释放过程,可选择连续分配、链式分配、索引分配法;2. 文件空闲空间管理,可采用空白块链、空白目录、位示图法; 步骤如下: 1. 输入磁盘基本信息参数,计算位示图大小,并随机初始化位示图; (1)磁盘基本信息:磁盘柱面数m, 每柱面磁道数p, 每磁道物理块数q; (2)假设采用整数数组存放位示图,则数组大小为: Size= ceil((柱面数*每柱面磁道数*每磁道物理块数)/(sizeof(int)*8))(3)申请大小为size的整数数组map,并对其进行随机初始化。 例如:假设m=2, p=4, q=8, 共有64个磁盘块,若sizeof(int)=2, 则位示图大小为4,map[4]如下: 地址到高地址位上。即map[0]的第0位到第15位分别对应0号磁盘块到15号磁盘块的状态,map[1]的第0位到第15位对应16号磁盘块到31号磁盘块的状

高级程序设计实验报告

高级程序设计 实验报告 班级 学号: 姓名: 实验名称: 指导老师: 日期:

实验十一文件和流I/O 一、实验题目:文件和流I/O 二、实验内容: 1.掌握磁盘的基本操作 2.掌握目录的基本操作 3.文件的基本操作 4.文本文件的读取和写入 5.字符串的读取和写入 6.二进制文件的读取和写入I 7. 二进制文件的读取和写入2 三、主要程序代码: 1. using System; using System.IO; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace实验1 { class Test { public static void Main() { DriveInfo[] allDrives = DriveInfo.GetDrives(); foreach (DriveInfo d in allDrives) { Console.WriteLine("Drive {0}", https://www.360docs.net/doc/a47543638.html,); Console.WriteLine(" File type: {0}", d.DriveType); if (d.IsReady == true) { Console.WriteLine(" Volume label: {0}", d.VolumeLabel); Console.WriteLine(" File system: {0}", d.DriveFormat); Console.WriteLine(" Available space to current user:{0, 15} bytes",d.AvailableFreeSpace); Console.WriteLine("Total available space: {0, 15} bytes",d.TotalFreeSpace); Console.WriteLine( " Total size of drive: {0, 15} bytes ", d.TotalSize); } } Console.ReadKey();

软件设计与体系结构实验报告

福建农林大学计算机与信息学院 实验报告 课程名称:软件设计与体系结构 姓名:陈宇翔 系:软件工程系 专业:软件工程 年级:2007 学号:070481024 指导教师:王李进 职称:讲师 2009年12月16日

实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院实验报告 学院:计算机与信息学院专业:软件工程系年级:2007 姓名:陈宇翔 学号:070481024 课程名称:软件设计与体系结构实验时间:2009-10-28 实验室田实验室312、313计算机号024 指导教师签字:成绩: 实验1:ACME软件体系结构描述语言应用 一、实验目的 1)掌握软件体系结构描述的概念 2)掌握应用ACMESTUDIO工具描述软件体系结构的基本操作 二、实验学时 2学时。 三、实验方法 由老师提供软件体系结构图形样板供学生参考,学生在样板的指导下修改图形,在老师的指导下进行软件体系结构描述。 四、实验环境 计算机及ACMESTUDIO。 五、实验内容 利用ACME语言定义软件体系结构风格,修改ACME代码,并进行风格测试。 六、实验操作步骤 一、导入Zip文档 建立的一个Acme Project,并且命名为AcmeLab2。如下图:

接着导入ZIP文档,导入完ZIP文档后显示的如下图: 二、修改风格 在AcmeLab2项目中,打开families下的TieredFam.acme.如下图: 修改组件外观 1. 在组件类型中,双击DataNodeT; 在其右边的编辑器中,将产生预览;选择Modify 按钮,将打开外观编辑器对话框。 2. 首先改变图形:找到Basic shape section,在Stock image dropdown menu中选 择Repository类型. 3. 在Color/Line Properties section修改填充颜色为深蓝色。 4. 在颜色对话框中选择深蓝色,并单击 [OK]. 5. 修改图形的边框颜色为绿色 7. 单击Label tab,在Font Settings section, 设置字体颜色为白色,单击[OK] 产生的图形如下图:

c程序设计实验报告参考答案

实验要求: 对大纲中列出的四个实验要求: 1.以面向对象的程序设计思想编程。 2.熟悉面向对象程序设计语言VC++编程环境。 3.在计算机上快速完成程序编写、调试、运行。 分别写出实验报告(三页以上),要求详尽描述根据实验内容要求,自己设计的上机编程源程序和结果,包括关键性截图。完成实验报告和上交源程序。 备注: 1.《计算机应用技术》(专)、《计算机应用基础》(专)、高级语言程序设计(一)(专)要求学生进行上机操作,保留上机操作原程序,每门课程每个学生形成一个文件夹,文件夹以学生准考证号+姓名命名,最后试点院校汇总,刻录光盘上交主考院校; 2.《口语》(专)、《口译与听力》(本)要求考生进行现场练习,由试点院校教师录制相关材料,每门课程每个学生形成一个文件夹,文件夹以学生准考证号+姓名命名,最后试点院校汇总,刻录光盘上交主考院校; 3. 论文,作业,实验报告,案例分析,前沿思考,学习报告等均要求A4 打印、复印; 4.试点院校按百分制录入成绩,录入后打印学生成绩单; 5.按照系统成绩单的顺序将上报的学习过程评价成绩材料排序并打捆; 6.实践课程考核评估记录表》也需按照成绩单顺序排序,单独上报; 7.有平时作业或测试试卷等可放入本人上报的材料中一并打捆上交。 交实验报告时间: 10月8日假期后第一天上课,务必把按照要求书写完成,并装订好的实验报告交给我,一定!一定!切记不要耽误! 实验一:简单类与对象 一、实验目的 1、熟悉VC++的编程环境,掌握VC++ 6.0的调试方法。 2、掌握简单的类与对象的定义。 二、实验内容 用类定义,输入半径和高,输出圆柱体的底面积和体积。 三、实验要求

操作系统课程设计实验报告proj2

操作系统课程设计报告 班级: 团队成员:

目录 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。 一、实验要求:建立线程系统................................................................... 错误!未定义书签。 1.1Task 2.1实现文件系统调用 (3) 1.1.1题目要求 (3) 1.1.2题目分析与实现方案 (3) 1.1.3关键点与难点 (4) 1.1.4实现代码 (4) 1.2 Task 2.2 完成对多道程序的支持 (5) 1.2.1题目要求 (5) 1.2.2题目分析与实现方案 (5) 1.2.3关键点与难点 (6) 1.2.4实现代码 (7) 1.3 Task 2.3 实现系统调用 (7) 1.3.1题目要求 (7) 1.3.2题目分析与实现方案 (8) 1.3.3关键点与难点 (9) 1.3.4实现代码 (9) 1.4 Task 2.4 实现彩票调度 (10) 1.4.1题目要求 (10) 1.4.2题目分析与实现方案 (10) 1.4.3关键点与难点 (11) 1.4.4实现代码 (11) 二、测试结果............................................................................................ 2错误!未定义书签。

简单文件系统的实现实验报告

操作系统课程设计报告简单文件系统的实现 专业: 班级: 姓名: 学号: 老师:

一、课程设计的目的 1. 通过具体的文件存储空间的管理、文件的物理结构、目录结构和文件操作的实现,加深对文件系统内部数据结构、功能以及实现过程的理解。 二、课程设计要求 1. 在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储分区,在其上实现一个简单的基于多级目录的单用户单任务系统中的文件系统。在退出该文件系统的使用时,应将该虚拟文件系统以一个Windows 文件的方式保存到磁盘上,以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。2文件存储空间的分配可采用显式链接分配或其他的办法。 3空闲磁盘空间的管理可选择位示图或其他的办法。如果采用位示图来管理文件存储空间,并采用显式链接分配方式,那么可以将位示图合并到FAT中。 文件目录结构采用多级目录结构。为了简单起见,可以不使用索引结点,其中的每个目录项应包含文件名、物理地址、长度等信息,还可以通过目录项实现对文件的读和写的保护。 要求提供以下有关的操作命令: my_format:对文件存储器进行格式化,即按照文件系统的结构对虚拟磁盘空间进行布局,并在其上创建根目录以及用于管理文件存储空间等的数据结构。 my_mkdir:用于创建子目录。 my_rmdir:用于删除子目录。 my_ls:用于显示目录中的内容。 my_cd:用于更改当前目录。 my_create:用于创建文件。 my_open:用于打开文件。 my_close:用于关闭文件。 my_write:用于写文件。 my_read:用于读文件。 my_rm:用于删除文件。 my_exitsys:用于退出文件系统。 三、程序的设计细想和框图 1.打开文件函数fopen() (1)格式:FILE *fopen(const char *filename,const char *mode) (2)功能:按照指定打开方式打开指定文件。 (3)输入参数说明: filename:待打开的文件名,如果不存在就创建该文件。 mode:文件打开方式,常用的有: "r":为读而打开文本文件(不存在则出错)。 "w":为写而打开文本文件(若不存在则创建该文件;反之,则从文件起始位置写,原内容将被覆盖)。 "a":为在文件末尾添加数据而打开文本文件。(若不存在则创建该文件;反之,在原文件末尾追加)。 "r+":为读和写而打开文本文件。(读时,从头开始;在写数据时,新数据只覆盖所占的空间,其后不变) 。 "w+":首先建立一个新文件,进行写操作,随后可以从头开始读。(若文件存在,原内容将全部消失) 。 "a+":功能与"a"相同;只是在文件末尾添加新的数据后,可以从头开始读。 另外,上述模式字符串中都可以加一个“b”字符,如rb、wb、ab、rb+、wb+、ab+等组合,

计算机操作系统体系结构实验报告

操作系统实验报告 实验目的: 随着操作系统应用领域的扩大,以及操作系统硬件平台的多样化,操作系统的体系结构和开发方式都在不断更新,目前通用机上常见操作系统的体系结构有如下几种:模块组合结构、层次结构、虚拟机结构和微内核结构。为了更好的了解计算机操作系统体系结构,以及linux 的体系结构,特作此报告。 实验内容: 计算机操作系统体系结构 一、模块组合结构 操作系统刚开始发展时是以建立一个简单的小系统为目标来实现的,但是为了满足其他需求又陆续加入一些新的功能,其结构渐渐变得复杂而无法掌握。以前我们使用的MS-DOS 就是这种结构最典型的例子。这种操作系统是一个有多种功能的系统程序,也可以看成是一个大的可执行体,即整个操作系统是一些过程的集合。系统中的每一个过程模块根据它们要完成的功能进行划分,然后按照一定的结构方式组合起来,协同完成整个系统的功能。如图1所示: 在模块组合结构中,没有一致的系统调用界面,模块之间通过对外提供的接口传递信息,模块内部实现隐藏的程序单元,使其对其它过程模块来说是透明的。但是,随着功能的增加,模块组合结构变得越来越复杂而难以控制,模块间不加控制地相互调用和转移,以及信息传递方式的随意性,使系统存在一定隐患。 二、层次结构 为了弥补模块组合结构中模块间调用存在的固有不足之处,就必须减少模块间毫无规则的相互调用、相互依赖的关系,尤其要清除模块间的循环调用。从这一点出发,层次结构的设计采用了高层建筑结构的理念,将操作系统或软件系统中的全部构成模块进行分类:将基础的模块放在基层(或称底层、一层),在此基础上,再将某些模块放在二层,二层的模块在基础模块提供的环境中工作;它只能调用基层的模块为其工作,反之不行。严格的层次结构,第N+l层只能在N层模块提供的基础上建立,只能在N层提供的环境中工作,也只能向N 层的模块发调用请求。 在采用层次结构的操作系统中,各个模块都有相对固定的位置、相对固定的层次。处在同一层次的各模块,其相对位置的概念可以不非常明确。处于不同层次的各模块,一般而言,不可以互相交换位置,只存在单向调用和单向依赖。Unix/Linux系统采用的就是这种体系结构。 在层次结构中,强调的是系统中各组成部分所处的位置,但是想要让系统正常运作,不得不协调两种关系,即依赖关系和调用关系。 依赖关系是指处于上层(或外层)的软件成分依赖下层软件的存在、依赖下层软件的运行而运行。例如,浏览器这部分软件就依赖GUI的存在和运行,GUI又依赖操作系统的存在和运行。在操作系统内部,外围部分依赖内核的存在而存在,依赖内核的运行而运行,内核又依赖HAL而运行。处在同层之内的软件成分可以是相对独立的,相互之间一般不存在相互依赖关系。 三、虚拟机结构 虚拟机的基本思想是系统能提供两个功能:①多道程序处理能力;②提供一个比裸机有更方便扩展界面的计算机。操作系统是覆盖在硬件裸机上的一层软件,它通过系统调用向位于

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