磁盘存储空间的管理实践报告.docx

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磁盘存储空间的管理实践报告

"操作系统"课程设计任务书

指导教师**

成晓静

教研室

信计

课程设计题目

磁盘存储空间的管理

人数

4

学时

1

设计目的、任务和要求

（一）目的

要求学生运用适当的编程语言，模拟UNI*系统中的成组法。

从而对操作系统有更深入的认识与理解。

〔二〕任务

在UNI*系统中，以组为单位，用空闲块自己管理自己。

要求用成组法实现磁盘空间的分配和回收〔假定每组管理5个磁盘块〕。

建立一个文件目录，管理已经建立的文件的情况，按照给定的文件名进展空间回收

〔三〕要求

学生3个人组成一个小组，要求根据上述任务，通过查找资料，完成程序设计，并撰写分析报告，报告要表达工作过程、测试结果、分析等容。

设计的法和步骤

查阅资料，展开充分理论分析，在掌握算法原理后进展软件设计，完成以下任务：

1、熟悉此次设计的目标，查阅相关资料；

2、对算法理论进展剖析，论证算法实现的可行性；

3、根据可行的算法设计，进展软件程序实现，并最终解决实际问题。

设计工作方案

本案例时间为5天，具体安排如下

●熟悉课设目标，查阅相关资料：

1天

●算法理论进展剖析，论证算法实现的可行性：

1天

●根据可行的算法设计，进展软件程序实现：

2天

●对所设计的程序解决实际问题并分析，撰写分析报告：

1天

主要参考资料

"计算机操作系统"汤小丹电子科技大学

"操作系统课程设计"善平季江民大学

教研室签字：

年月日

院签字：

年月日

1.相关知识

1.1空闲盘块的组织

〔1〕空闲盘块好栈用来存放当前可用的一组空闲的盘块好〔最多含100个号〕，以及栈有的空闲盘块号数N。

顺便指出，N还兼作栈顶指针用。

〔2〕文件区中的所以空闲盘块被分成假设干组，比方，将每100个盘块作为一组。

假定盘上共有1000个盘块，每块大小为1kb，其中201~7999号盘块用于存放文件，即作为文件区，这样，该区的最末一组盘块号应为7901~7999；次末组为7801~7900….;第二组盘块号为301~400；第一组为201~300

〔3〕将每一组含有的盘块总数N和该组所有的盘块记入其前一组的第一个盘块的S.freee（0）~S.free（99）中。

这样，由各组的第一个盘块可链成一条链。

〔4〕将第一组的盘块总数和所有的盘块号记入空闲盘块号栈中，作为当前可供分配的空闲盘块号。

〔5〕最末一组只有99个盘块，其盘块号分别记入其前一组的S.freee

（1）~S.free（99）中，而在S.freee（0）中则存放"0〞，作为空闲盘块链的完毕标志。

1.2空闲盘块的分配与回收

当系统要为用户分配文件所需的盘块时，须调用盘块分配过程来完成。

该过程首先检查空闲盘块号栈是否上锁，如未上锁，便从栈顶取出一空闲盘块号，将与之对应的盘块分配给用户，然后将栈顶指针下移一格。

假设该盘块号已是栈底，即S.freee（0），这是当前栈中最后一格可分配的盘块号。

由于在该盘块号所对应的盘块号记有下一组可用的盘块号，因此，须调用磁盘读过程，将栈底盘块号所对应的盘块的容读入栈中，作为新的盘块号栈的容，并把原栈底对应的盘块分配出去。

然后，再分配一相应的缓冲区。

最后，把栈中的空闲盘块数减1并返回。

在系统回收空闲盘块时，须调用盘块回收过程进展回收。

它是将回收盘块的盘块号记入空闲盘块号栈的顶部，并执行空闲盘块数加1操作。

当栈中空闲盘块号数目已达100时，表示栈已满，便将现有栈中的100盘块号记入新回收的盘块中，再将其盘块号作为新栈底。

、

2.系统设计

2.1算法及说明

首先定义磁盘分配数组并初始化，9个一维数组分别表示9个空闲块，程序运行时，先将专用块A〔0〕复制到存中，然后进展功能选择，分配时，查MA，从中找出空闲块号，当一组的空闲块只剩第一块时，应把该块中指出的下一组的空闲块数和块号复制专用块这，然后把该块分配给申请者，当一组的空闲块分配完后则把专用块容〔下一组情况〕复制到存，再为申请者分配。

回收时，输入待回收的块号，查找该块是否已被分配，假设未分配，退出，否则，当前组不满规定块数时，将归还块登记入该组，假设当前组已满，则另建一新组，这时归还块作为新一组的第一块，应把存中登记的一组情况MA复制到归还块中，然后在MA这重新登记一个新组。

显示分组情况。

2.2算法流程图

选择分配还是回收磁盘空间

分配磁盘空间

回收磁盘空间

继续y/n"

假设为y则继续分配

假设为n则退出程序

2.3数据构造及各子程序

（1）intMA;/*空闲块数组*/

（2）intA[9][6]={{5,1,2,3,4,5},{5,6,7,8,9,10},{0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0},

{0,0,0,0,0,0},{5,0,11,12,13,14},{0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0}};

/*磁盘空间*/

（3）intmark[9];/*存放已分配的块*/

intNo=0;/*已分配的块数*/

（4）voiddisplay（）/*显示分组情况*/

（5）voidassign（）/*分配空闲块*/

（6）voidcallback（）/*回收空闲块*/

（7）voidmenu（）/*功能选择函数*/

3.成果

3.1磁盘存储空间的分配

运行后，显示文件区中的所有空闲盘块号，将其分为三组，每组5个盘块。

则第一组为1~5号盘块，第二组为6~10号盘块，第三组即最末一组为11~14号盘块。

〔注：

最后一组的盘块数为5是因为这是指可供使用的空闲盘块，在S.free（0）中存放的0为空闲盘块的结尾标志。

〕

之后键盘输入，输入1分配磁盘存储空间〔每次仅分配一个存储空间〕。

3.2磁盘存储空间的回收

输入y表示继续。

接着继续输入2可以将已分配的磁盘存储空间进展回收。

3.3完毕

假设在选择continueornot"时选择n，则完毕程序。

4.总结

4.1个人总结勋

在一的课设中，我对操作系统中的磁盘存储空间的管理有了更深的认识，同时对其中的算法"成组法〞进展了深入的理解与运用，在VC6.0平台上运用C/C++语言对磁盘存储空间的管理进展了编程实现，在实践过程中也遇到了多的困难，但是在小组共同努力，共同合作的根底上，我们还是圆满的完成了任务。

同时深刻的理解了所学的知识。

对知识的理解程度要看你运用的好不好，实践时检验真理的标准，我也从中学到了很多东西。

在一的过程中，大家都付出了努力和汗水。

一起交流，一起共同进步。

同时我也了解到了团队合作的重要，一家都分工明确，各司其职，最终编写出完整可运行的程序。

磁盘存储空间一般可有空闲表法和空闲链表法来管理，但是空闲表法和空闲链表法都不适用于大型文件系统，因为这会使空闲表和空闲链表太长。

在UNI*系统中采用的是成组法，这是将上述两种法相结合而形成的一种空闲盘快管理法，他兼备了上述两种法的优点而抑制了两种法均有的表太长的缺点。

对成组法进展了编程实现让我更好的了解了该法的各项原理，同时也对我后续的课程乃至毕业后找工作都有很大的帮助。

总之，我很快乐能顺利完成任务并且学到很多东西。

4.2个人总结史迎丰

通过一的课设，我对操作系统有了进一步的了解，尤其是对成组法有了更深的学习和运用。

我更深刻地领会了操作系统工作原理和操作系统实现法，并提高了程序设计能力，虽然实验的过程中遇到一些困难，但及时发现仔细研究解决使我更能深刻的理解所学知识。

一过得很快，但是我们组很好的完成了任务，大家都付出了努力和汗水。

一起交流，一起共同进步。

我学会了团队的合作是多么重要，不管你个人是多么的厉害，如果是只要你一个人去完成这次课程，那都是很有难度的，但如果整个团队齐心协力的去完成它，则就会到达事半功倍的效果。

我们分工明确，每个人都非常认真的去完成自己的任务。

这次课设，我受益匪浅，不仅学习到了知识，还学会了团队合作。

同时，这次课设由c语言来完成，我发现我的c语言根底不是很扎实，不过通过同学的指导，我的c语言能力有了显著的提升。

认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。

所以这次课设对我们的作用是非常大的，我从中学会了很多平时上课学不到的东西。

这次课设虽然有些辛苦，但是我们能完美的完成任务，我感到很快乐，而且学到了很多。

4.3个人总结齐泓洋

时间如梭，一的操作系统课设即将完毕，时间虽短，但对于我来说，却是受益匪浅的，这期间，在教师和组员们的关心支持下，我逐步对成组法有了更深一步的了解。

空闲表法和空闲链表法都不适用于大型文件系统，因为这会使空闲表和空闲链表太长。

在UNI*系统中采用的是成组法，这是将上述两种法相结合而形成的一种空闲盘快管理法，他兼备了上述两种法的优点而抑制了两种法均有的表太长的缺点。

在UNI*系统中，将空闲块分成假设干组，每100个空闲块为一组，每组的第一空闲块登记了下一组空闲块的物理盘块号和空闲块总数。

如果一个组的第一个空闲块号等于0，则有特殊的含义，意味着该组是最后一组，即无下一个空闲块。

分配空闲块的时候，从前往后分配，先从第一组开场分配，第一组空闲的100块分完了，才进入第二组。

释放空闲块的时候正好相反，从后往前分配，先将释放的空闲块放到第一组，第一组满了，在第一组前再开辟一组，之前的第一组变成第二组。

做课程设计时，指导教师给了我们很大帮助，发现了很多我们没有想到的问题，提了很多改进系统的意见。

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节，这次课程设计虽然很累，但我学到了不少东西，对软件的设计过程和法有了更深入的了解，培养了我们的团队精神，锻炼了我们的沟通和表达能力。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能真正为社会效劳，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

4.4个人总结霖

通过本学期的操作系统课程进程控制、请求分页存储器管理、设备管理、文件管理、进程调度等实验，模拟操作系统原理的实现，使我能更深刻地领会操作系统工作原理和操作系统实现法，并提高程序设计能力，虽然实验的过程中遇到一些困难，但及时发现仔细研究解决使我更能深刻的理解所学知识。

实验程序仍有诸多缺乏之处，但实验过程中收获颇多，也为以后的实验积累了经历，这也更能促使我进步。

在UNI*系统中，将空闲块分成假设干组，每100个空闲块为一组，每组的第一空闲块登记了下一组空闲块的物理盘块号和空闲块总数。

如果一个组的第一个空闲块号等于0，则有特殊的含义，意味着该组是最后一组，即无下一个空闲块。

分配空闲块的时候，从前往后分配，先从第一组开场分配，第一组空闲的100块分完了，才进入第二组。

释放空闲块的时候正好相反，从后往前分配，先将释放的空闲块放到第一组，第一组满了，在第一组前再开辟一组，之前的第一组变成第二组。

通过本次课程设计，让我对UNI*操作系统有了一定的了解，特别是掌握了一些根本的UNI*操作指令，对核的修改，调用，以及实现文件管理两面功能也加深了索引局部的认识，以前只是知道个原理性的东西，为接下来的UNI*学习打下了根底。

同时，也加深了对计算机操作系统这门课的局部知识点的理解。

也加强了我的调试能里，以及遇到问题能根本靠自己或上网检索的能力。

这个课设让我做使不则死板，后来遇到问题我不会非得按照那个貌似正确的步骤一步一步来做，而是会去想它的原理，用自己的法从本质上把问题解决。

这个课设既有趣又让我学到了不少东西，感教师的指导！

5．参考文献

"计算机操作系统"汤小丹电子科技大学

"操作系统课程设计"善平季江民大学

C/C++源代码:

*include