文件系统设计试验报告

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操作系统实验报告6

操作系统实验报告6一、实验目的本次操作系统实验的主要目的是深入了解和掌握操作系统中进程管理、内存管理、文件系统等核心概念和相关技术，通过实际操作和观察，增强对操作系统工作原理的理解，并提高解决实际问题的能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，实验工具包括 Visual Studio 2019 等。

三、实验内容（一）进程管理实验1、创建多个进程，并观察它们的运行状态和资源占用情况。

通过编写简单的C+＋程序，使用Windows API 函数创建多个进程。

在程序中，设置不同的进程优先级和执行时间，观察操作系统如何调度这些进程，以及它们对 CPU 使用率和内存的影响。

2、进程间通信实现了进程间的管道通信和消息传递。

通过创建管道，让两个进程能够相互交换数据。

同时，还使用了 Windows 的消息机制，使进程之间能够发送和接收特定的消息。

（二）内存管理实验1、内存分配与释放使用 C+＋的动态内存分配函数（如｀malloc` 和｀free`），在程序运行时动态申请和释放内存。

观察内存使用情况，了解内存碎片的产生和处理。

2、虚拟内存管理研究了 Windows 操作系统的虚拟内存机制，通过查看系统的性能监视器，观察虚拟内存的使用情况，包括页面文件的大小和读写次数。

（三）文件系统实验1、文件操作进行了文件的创建、读取、写入、删除等基本操作。

通过编写程序，对不同类型的文件（如文本文件、二进制文件）进行处理，了解文件系统的工作原理。

2、目录操作实现了目录的创建、删除、遍历等功能。

了解了目录结构在文件系统中的组织方式和管理方法。

四、实验步骤（一）进程管理实验步骤1、打开 Visual Studio 2019，创建一个新的 C+＋控制台项目。

2、在项目中编写代码，使用｀CreateProcess` 函数创建多个进程，并设置它们的优先级和执行时间。

3、编译并运行程序，通过任务管理器观察进程的运行状态和资源占用情况。

分布式文件系统设计与实现实验报告

分布式文件系统设计与实现实验报告引言:分布式文件系统是指将存储在不同物理位置的文件以一种透明、统一的方式组织起来，使用户能够像访问本地文件一样方便地对其进行存取。

本实验旨在设计和实现一个分布式文件系统，通过研究其原理和算法，探索其在分布式计算环境下的性能和可扩展性。

设计与实现:1. 架构设计1.1 主从架构1.2 对等架构1.3 混合架构2. 文件分配算法2.1 随机分配算法2.2 基于哈希的分配算法2.3 基于一致性哈希的分配算法3. 数据一致性管理3.1 副本机制3.2 一致性协议4. 容错与恢复4.1 容错机制4.2 数据恢复算法5. 性能优化5.1 负载均衡策略5.2 数据缓存技术实验过程与结果:在实验中，我们选取了对等架构作为设计的基础。

首先，我们搭建了一个由多台计算机组成的分布式系统，并在其上安装了相应的操作系统和软件环境。

然后，我们根据设计与实现的要求，编写了相应的代码，并进行了测试和优化。

实验结果表明，我们设计与实现的分布式文件系统具有较好的性能和可扩展性。

通过合理的文件分配算法和一致性管理策略，我们实现了文件的快速存取和数据的一致性维护。

同时，通过容错与恢复机制，我们提高了系统的可靠性和稳定性。

此外，我们还采用了负载均衡和数据缓存等技术，有效地优化了系统的性能。

结论:本实验的设计与实现进一步深化了对分布式文件系统的理解，并验证了相关算法和策略的可行性和有效性。

通过实验过程中遇到的问题和得到的经验，我们对分布式系统的设计与实现有了更深入的认识。

未来，我们将进一步改进和扩展分布式文件系统的功能，以适应更复杂的分布式计算环境。

参考文献:[1] Tanenbaum, A. S., & Van Steen, M. (2002). Distributed systems: principles and paradigms. Pearson Education.[2] Ghemawat, S., Gobioff, H., & Leung, S. T. (2003). The Google file system. ACM SIGOPS Operating Systems Review, 37(5), 29-43.[3] DeCandia, G., Hastorun, D., Jampani, M., Kakulapati, G., Lakshman,A., Pilchin, A., ... & Vosshall, P. (2007). Dynamo: Amazon’s highly available key-value store. ACM SIGOPS Operating Systems Review, 41(6), 205-220.。

分布式文件系统实验报告

分布式文件系统实验报告引言：“分布式文件系统”这个概念最早在20世纪80年代被提出，并随着科技的发展得到了广泛应用。

它是一种能够分布式管理和存储大量文件的系统，可以提供高性能的数据访问和共享。

本实验报告旨在通过对分布式文件系统的设计和实验的描述，来展现其在解决数据存储和访问的问题上的优越性及应用价值。

1. 实验背景在当今信息时代，企业和组织需要存储和处理大量的数据，传统的集中式文件系统已经不能满足这种需求，因此分布式文件系统应运而生。

分布式文件系统能够将数据分散存储在多个节点上，不仅提高了存储容量和性能，还具备高可用性和容错性。

2. 实验目的本次实验的目的是设计和实现一个基于分布式存储的文件系统，通过模拟网络上不同节点之间的数据传输和共享，验证其在数据存储和访问方面的优势，并对其性能进行评估和分析。

3. 测试环境与实验步骤3.1 测试环境搭建通过搭建一组具有不同存储能力和计算资源的分布式节点，构建一个分布式文件系统的实验环境。

在每个节点上安装相应的软件，并进行配置和连接，确保节点之间可以相互通信和共享数据。

3.2 实验步骤3.2.1 文件分布和备份策略设计根据实验需求和数据分布情况，设计文件的分布和备份策略，确定文件在各节点之间的存储位置以及备份方式。

可以采用数据分块的方式，将一个文件分成多个块并分别存储在不同节点上，同时进行冗余备份，提高数据的可靠性和可用性。

3.2.2 数据读写和一致性协议实现设计和实现数据的读写操作以及分布式一致性协议，保证在多个节点之间进行数据访问时的数据一致性和正确性。

可以采用Paxos或Raft 等一致性算法来实现。

3.2.3 性能评估和分析通过模拟不同的负载情况和数据访问模式，对分布式文件系统进行性能评估和分析。

可以测量系统的吞吐量、延迟以及数据一致性的开销，比较不同的存储和访问策略对系统性能的影响。

4. 实验结果与讨论根据实验数据和结果，对分布式文件系统进行评估和分析。

操作系统实验报告文件管理

操作系统实验报告文件管理文件管理是操作系统的重要功能之一，它负责对计算机系统中的文件进行组织、存储和访问。

文件管理系统的设计和实现对操作系统的性能和可靠性起着重要作用。

本文将介绍文件管理的基本概念、文件系统的组织方式和文件的操作方法。

一、文件管理的概念文件是计算机系统中存储和管理数据的基本单位，它可以是文本、图像、音频、视频等各种类型的数据。

文件管理的目标是实现对文件的有效组织和高效访问，使得用户和应用程序可以方便地读取、写入和删除文件。

文件管理系统主要包括以下几个方面：1.文件组织方式：文件可以按照不同的方式进行组织，包括顺序文件、索引文件、哈希文件等。

不同的组织方式有不同的优势和适用场景，可以根据实际需要选择合适的组织方式。

2.文件存储管理：文件在存储设备上的存储方式包括连续存储、链式存储和索引存储等。

不同的存储方式对文件的读写性能和空间利用率有影响，需要根据实际情况进行选择。

3.文件访问控制：对文件的访问需要进行权限控制，保证只有合法的用户或应用程序可以读取和写入文件。

文件访问控制主要通过访问权限和文件属性来实现。

二、文件系统的组织方式1.单级目录结构：这是最简单的文件系统组织方式，所有文件都位于同一个目录下。

由于没有目录的嵌套结构，文件的查找和管理比较简单，但是对于大量文件的管理不够灵活。

2.层次目录结构：该方式通过目录的嵌套结构来组织文件，可以形成一棵树状结构。

目录可以包含子目录和文件，用户可以通过目录路径来访问文件。

这种组织方式可以更好地组织大量的文件，提高文件的查找效率。

3.索引目录结构：该方式使用一个索引表来记录文件的位置和属性信息，用户通过索引表中的索引来访问文件。

索引表可以根据文件名、文件类型等信息快速定位到文件的位置，提高访问效率。

此外，索引表还可以支持对文件的动态增删改查操作。

三、文件的操作方法1.创建文件：文件的创建是指在文件系统中创建一个新文件，并为其分配存储空间。

创建文件时需要指定文件名和文件类型，并根据需要为文件设置访问权限和属性。

文件管理实验报告结果(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，验证文件管理的有效性和可行性，并对文件管理系统的性能进行评估。

通过实验，了解文件管理的相关原理和方法，提高文件管理的实践能力。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 文件管理系统：Windows文件管理器3. 实验数据：实验过程中产生的文件和数据三、实验内容1. 文件创建与删除2. 文件夹创建与删除3. 文件与文件夹的复制、移动、重命名4. 文件属性的设置与修改5. 文件搜索与查找6. 文件权限管理7. 文件压缩与解压四、实验步骤1. 文件创建与删除（1）在Windows文件管理器中，新建一个名为“实验文件.txt”的文本文件。

（2）在“实验文件.txt”上右击，选择“删除”，确认删除。

2. 文件夹创建与删除（1）在Windows文件管理器中，新建一个名为“实验文件夹”的文件夹。

（2）在“实验文件夹”上右击，选择“删除”，确认删除。

3. 文件与文件夹的复制、移动、重命名（1）将“实验文件.txt”复制到“实验文件夹”中。

（2）将“实验文件.txt”移动到桌面。

（3）将“实验文件.txt”重命名为“实验文件修改.txt”。

4. 文件属性的设置与修改（1）在“实验文件修改.txt”上右击，选择“属性”，设置文件属性为“只读”。

（2）修改“实验文件修改.txt”的属性为“隐藏”。

5. 文件搜索与查找（1）在Windows文件管理器中，输入“实验文件”进行搜索。

（2）使用“查找”功能，查找“实验文件修改.txt”。

6. 文件权限管理（1）在“实验文件夹”上右击，选择“属性”，点击“安全”标签。

（2）添加用户权限，设置权限为“完全控制”。

7. 文件压缩与解压（1）将“实验文件夹”压缩为“实验文件夹.zip”。

（2）解压“实验文件夹.zip”到指定位置。

五、实验结果与分析1. 文件创建与删除：实验成功创建和删除了文件，验证了文件管理的可行性。

2. 文件夹创建与删除：实验成功创建和删除了文件夹，验证了文件管理的可行性。

操作系统课程实验报告-实验六文件系统

if __name__ == '__main__': if len(sys.argv) != 3: Usage() exit(1)
hierarchy, filesCompareOutput = diffDir(sys.argv[1], sys.argv[2])
print('{0}\n 比较文件结构：\n{0}'.format(' '*10)) PrintHierarchy(hierarchy) print() if len(filesCompareOutput) != 0:
subname[1])
# 合并结果
filesCompareOutput += subCompareOutput
sameFileHierarchy.append(('{0}'.format(name),
subFileHierarchy))
elif ( os.path.isfile(subname[0])
华南理工大学操作系统课程实验报告
实验概述
【实验目的及要求】
加深对 linux 文件系统的理解。实现一个“difftree”命令，其功能是比较两个目录下的文件结构和文件信息。当在命令行方式下执行“difftree <dir1> <dir2>”命令时，能够比较目录 dir1 和目录 dir2 是否具有相同的结构，对相同的部分，进一步比较相同文件名的文件内容。列出比较的文件系统结构图。本实验是对单个文件比较的扩展，设计中需要考虑目录操作。
for item in hierarchy: if isinstance(item, tuple): print(' '*level*3 + ' ' + item[0] + '/') PrintHierarchy(item[1], level+1) else: print(' '*level*3 + ' ' + item)

《操作系统》课程实验报告

《操作系统》课程实验报告一、实验目的本次《操作系统》课程实验的主要目的是通过实际操作和观察，深入理解操作系统的工作原理、进程管理、内存管理、文件系统等核心概念，并掌握相关的操作技能和分析方法。

二、实验环境1、操作系统：Windows 10 专业版2、开发工具：Visual Studio Code3、编程语言：C/C+＋三、实验内容（一）进程管理实验1、进程创建与终止通过编程实现创建新进程，并观察进程的创建过程和资源分配情况。

同时，实现进程的正常终止和异常终止，并分析其对系统的影响。

2、进程同步与互斥使用信号量、互斥锁等机制实现进程之间的同步与互斥。

通过模拟多个进程对共享资源的访问，观察并解决可能出现的竞争条件和死锁问题。

（二）内存管理实验1、内存分配与回收实现不同的内存分配算法，如首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。

观察在不同的内存请求序列下，内存的分配和回收情况，并分析算法的性能和优缺点。

2、虚拟内存管理研究虚拟内存的工作原理，通过设置页面大小、页表结构等参数，观察页面的换入换出过程，以及对系统性能的影响。

（三）文件系统实验1、文件操作实现文件的创建、打开、读取、写入、关闭等基本操作。

观察文件在磁盘上的存储方式和文件系统的目录结构。

2、文件系统性能优化研究文件系统的缓存机制、磁盘调度算法等，通过对大量文件的读写操作，评估不同优化策略对文件系统性能的提升效果。

四、实验步骤（一）进程管理实验步骤1、进程创建与终止（1）使用 C/C+＋语言编写程序，调用系统函数创建新进程。

（2）在子进程中执行特定的任务，父进程等待子进程结束，并获取子进程的返回值。

（3）通过设置异常情况，模拟子进程的异常终止，观察父进程的处理方式。

2、进程同步与互斥（1）定义共享资源和相关的信号量或互斥锁。

（2）创建多个进程，模拟对共享资源的并发访问。

（3）在访问共享资源的关键代码段使用同步机制，确保进程之间的正确协作。

（4）观察并分析在不同的并发情况下，系统的运行结果和资源竞争情况。

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iallfre.o: iallfre.c filesys.h
cc-c iallfre.c
ballfre.o: ballfre.c filesys.h
cc-c ballfre.c
name.o:name.c filesys.h
cc-c name.c
access.o:access.c filesys.h
cc-c access.c
***********************************************************************/
/*******************************************
makefile
*******************************************/
log.o:log.c filesys.h
cc-c log.c
close.o:close.c filesys.h
cc-c close.c
creat.c:creat.c filesys.h
cc-c creat.c
delete.o:delete.c filesys.h
cc-c delete.c
dir.o:dir.c filesys.h
open打开文件
close关闭文件
read读文件
write写文件
（2）列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度；
（3）源文件可以进行读写保护。
实验提示
（1）首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。
（2）用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如file0，file1,file2...并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。
Step17 分配缓冲区
Step18 调用write（），写文件2
Step19 关闭文件1和释放缓冲
Step20 调用delecte（），删除文件0
Step21 调用create（），创建文件1
Step22 为文件3分配缓冲区
Step23 调用write（），写文件2
Step24 关闭文件3并释放缓冲区
Step8 写文件0
Step9 关闭文件0和释放缓冲
Step10 调用mkdir（）和chdir（）创建子目录
Step11 调用create（），创建文件1
Step12 分配缓冲区
Step13 写文件1
Step14 关闭文件1和释放缓冲
Step15 调用chdir将当前目录移到上一级
Step16 调用create（），创建文件2
设置：主要函数1.i节点内容获取函数iget()（详细描述略）。2.节点内容释放函数iput()（详细描述略）。3.目录创建函数mkdir()（详细描述略）。4.目录搜索函数namei()（详细描述略）。5.磁盘块分配函数balloc()（详细描述略）。6.磁盘块释放函数bfree()（详细描述略）。7.分配i节点区函数ialloc()（详细描述略）。8.解释结点区函数ifree（）（详细描述略）。9.搜索当前目录下文件的函数iname（）（详细描述略）。10.访问控制函数access（）（详细描述略）。11.显示目录和文件函数_dir（）（详细描述略）。12.改变当前目录用函数chdir（）（详细描述略）。13.打开文件函数open（）（详细描述略）。14.创建文件函数create（）（详细描述略）。15.读文件用函数read（）（详细描述略）。16.读文件用函数write（）（详细描述略）。17.用户登陆函数login（）（详细描述略）。18.用户退出函数logout（）（详细描述略）。19.文件系统格式化函数format（）（详细描述略）。20.进入文件系统函数install（）（详细描述略）。21.关闭文件函数close（）（详细描述略）。22.退出文件系统函数halt（）（详细描述略）。23.文件删除函数delecte（）（详细描述略）。
实验结果：
本实验成功地创建了登陆用户dengyurui，并在下面创建了相应的二级目录，成功的完成了对文件夹的创建操作和对文件的创建、删除、打开和关闭等基本操作。实现下列几条命令：1.login用户登录2.dir 列目录3.create创建文件4.delete删除文件5.open打开文件6．Close关闭文件7.read读文件8.write写文件；
实验步骤与调试过程：
用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件。另外，为了简便文件系统未考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。主要数据结构：1.I节点2.磁盘i结点3.目录项结构4.超级块 5.用户密码6．目录7.查找i内存节点的hash表8.系统打开表9.用户打开表
halt.o:halt.c
cc-c halt.c
主要算法和程序清单：
begin
Step1 对磁盘进行格式化
Step2 调用install（），进入文件系统
Step3 调用_dir（），显示当前目录
Step4 调用login（），用户注册
Step5 调用mkdir（）和chdir（）创建目录
Step6 调用create（），创建文件0
Step7 分配缓冲区
Step25 调用open()，打开文件2
Step26 为文件2分配缓冲
Step27 写文件3后关闭文件3
Step28 释放缓冲
Step29 用户退出（logout）
Step30 关闭（halt）
End
。
1.编写管理文件makefile
本文件系统程序用编写makefile管理工具进行管理。其内容如下：
name.o access.o log.o close.o creat.o delete.o dir.o open.o format.o install.o halt.o
main.o:main.c filesys.h
cc-c main.c
igetput.o: igetput.c filesys.h
cc-c igetput.c
列目录时列出了文件名，物理地址，保护码和文件长度。源文件可以进行读写保护。在完成文件的上面的创建、删除、打开和关闭等操作上，又完成了对文件的读写操作，即把系统的日期每隔十秒写入文件中去。
疑难小结：
通过本次试验，我对文件系统设计思想有了进一步的了解，通过动手实现其文件系统设计，更加深刻的理解了文件系统设计的不同特点。同时，在实验过程中，回顾书本上的理论知识，巩固了我的知识。了解了，文件系统实际是为用户提供一个解释执行相关命令的环境。主程序中的大部分语句都被用来执行相应的命令。应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如file0，file1,file2...并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。
cc-c dir.c
open.o:open.c filesys.h
cc-c open.c
rdwt.o:rdwt.c filesyt.o:format.c filesys.h
cc-c format.c
install.o: install.c filesys.h
cc-c install.c
filsys:main.o iallfre.o ballfre.o name.o access.o log.o close.o creat.o delete.o dir.o
open.o rdwt.o format.o install.o halt.o cc-o filsys main.o iallfre.o ballfre.o
文件系统设计试验报告
实验目的和要求：
通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。
实验内容与分析设计：
为linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点：
（1）可以实现下列几条命令（至少4条）；
login用户登陆
dir列文件目录
create创建文件
delete删除文件