操作系统实验：磁盘存储空间管理与分配回收

"操作系统实验6-磁盘存储空间管理精编版.doc" 本文将深入探讨操作系统中磁盘存储空间管理的实验内容，旨在让学生理解并掌握磁盘存储空间的分配和回收策略。实验主要涉及三种磁盘存储空间的管理方法，特别是连续存储空间的分配与回收。 磁盘存储空间管理是操作系统核心功能之一，因为用户作业在执行过程中频繁地进行文件创建、删除等操作，这需要有效地管理磁盘空间。磁盘通常被划分为多个等大小的块，每个块由柱面号、盘面号和扇区号唯一标识。实验中，空闲的磁盘块通过空闲区表来跟踪，这个表格记录了空闲块的起始编号、数量和状态。 第一题关注的是连续存储空间的管理。在连续分配方式下，文件的逻辑记录会被连续存储在磁盘的物理块中。实验中，空闲区表用于追踪未分配的块，每条记录包含序号、起始空闲块号、空闲块个数和状态。当创建文件时，需要找到足够大的连续空闲区。如果文件大小小于空闲区大小，剩余的块仍然标记为未分配；如果文件占用了整个空闲区，则将该区状态改为“空表目”。删除文件时，将其占用的块归还给空闲区表，更新相应记录。 这种分配和回收算法与主存储器的可变分区分配类似，需要考虑最佳适应、最差适应和首次适应等策略。实验提示学生可以参考实验四的第一题，这可能涉及到这些内存管理策略的实现。 磁盘I/O操作是必不可少的，当找到合适的空闲块并决定分配时，操作系统会启动磁盘驱动器将数据写入指定的块。这个过程涉及寻道时间、旋转延迟和传输时间等性能因素，对磁盘调度算法的理解也是实验的重要部分。 通过本次实验，学生不仅能够了解磁盘存储空间的组织结构，还能掌握如何利用数据结构（如空闲区表）有效地管理这些空间。此外，实验还将强调在实际操作中如何平衡空间利用率和效率，以及处理碎片问题的重要性。连续分配虽然简化了文件访问，但可能导致大量的外部碎片，影响磁盘性能。后续的实验可能会涉及更复杂的存储管理技术，如链接分配和索引分配，以解决连续分配的局限性。 这个实验为学习操作系统的学生提供了一个实践平台，帮助他们理解和实现磁盘存储空间管理的关键概念，这对于深入理解操作系统的工作原理至关重要。