نمونه سوالات درس سیستم عامل (مناسب تمام مقاطع)💚

پروژه‌های عملی

پیاده‌سازی یک سیستم فایل ساده

پیاده‌سازی یک سیستم فایل ساده

سیستم فایل یکی از اجزای اساسی هر سیستم‌عاملی است که وظیفه سازماندهی و مدیریت فایل‌ها و دایرکتوری‌ها را بر عهده دارد. در این پروژه عملی، با مراحل پیاده‌سازی یک سیستم فایل ساده آشنا می‌شویم.

اهداف یادگیری

• آشنایی با مفاهیم اساسی سیستم فایل
• درک ساختار داده‌ای سیستم فایل
• توانایی پیاده‌سازی عملیات اصلی سیستم فایل

مفاهیم اساسی

قبل از شروع پیاده‌سازی، لازم است با مفاهیم اساسی سیستم فایل آشنا شویم:

• بلاک (Block): واحد اصلی ذخیره‌سازی در سیستم فایل است.
• آی‌نود (Inode): ساختار داده‌ای است که اطلاعات مربوط به هر فایل یا دایرکتوری را نگهداری می‌کند.
• جدول تخصیص فایل (File Allocation Table - FAT): جدولی است که نشان می‌دهد کدام بلاک‌ها به کدام فایل‌ها اختصاص داده شده‌اند.

ساختار داده‌ای

برای پیاده‌سازی سیستم فایل ساده، می‌توان از ساختار داده‌ای زیر استفاده کرد:

          
  struct inode {
    char name[256]; // نام فایل یا دایرکتوری
    int size; // اندازه فایل
    int block_pointers[10]; // اشاره‌گر به بلاک‌های فایل
  };

  struct block {
    char data[1024]; // داده‌های بلاک
  };
          
        

عملیات اصلی

پیاده‌سازی عملیات اصلی سیستم فایل مانند ایجاد، حذف، خواندن و نوشتن فایل‌ها و دایرکتوری‌ها ضروری است.

          
  int create_file(char *name) {
    // 1. یافتن یک آی‌نود خالی
    // 2. مقداردهی اولیه آی‌نود با نام فایل
    // 3. تخصیص یک بلاک خالی به فایل
    // 4. به‌روزرسانی جدول تخصیص فایل
    // 5. بازگرداندن شناسه آی‌نود
  }
          
        

نکات کاربردی و مشاوره‌ای

• برای پیاده‌سازی سیستم فایل، می‌توانید از زبان‌های برنامه‌نویسی مانند C یا Python استفاده کنید.
• برای تست سیستم فایل خود، می‌توانید از ابزارهایی مانند FUSE (Filesystem in Userspace) استفاده کنید.
• با مطالعه کد منبع سیستم‌های فایل موجود مانند ext4 و NTFS ، درک عمیق‌تری از پیاده‌سازی سیستم فایل به دست آورید.

منابع

• Wikipedia: File system
• کتاب "سیستم‌عامل‌های مدرن" نوشته اندرو تاننبام