操作系统实验：文件存储空间管理

"操作系统试验" 操作系统试验是一种用于实践和理解操作系统核心功能的实践活动，特别是针对文件存储空间管理这一关键环节。在这个试验中，学生将模拟两种主要的文件存储空间管理方法：空白文件目录法和空白块链法。 空白文件目录法是一种管理文件存储空间的方法，它依赖于一个专门的空白文件目录表来跟踪系统中的空闲区域。这个表记录了每个空闲区域的起始块号、空闲块的数量以及状态。当有新的文件需要存储时，系统会查找这个目录，找到合适的空闲区域进行分配，并更新目录表和已使用区域分配表。例如，假设系统初始时有100个空闲块，这些块会被记录在空白文件目录表中。随着文件的创建和删除，这些表格会不断更新，反映出当前的存储状态。 文件空闲区的分配和回收通过特定的算法进行，如图一所示的分配算法和图二所示的回收算法。这两个算法确保了有效且高效的空间分配和回收。 另一种方法是空白块链法，这种方法利用链表数据结构来组织空闲块。空闲块按照顺序链接在一起，当需要分配空间时，从链首开始分配；回收时，将释放的块重新插入到链首。此外，还需要一个文件目录来记录每个文件占用的块信息。 试验要求学生根据给定的模拟数据来操作这些方法。例如，创建和删除一系列文件，观察并分析这两种方法如何动态调整存储空间。模拟数据包括一系列文件的分配和删除，如分配文件F1,3（表示创建文件F1，占用3个块），然后是F2,5等，直到最后分配文件F9,4。在每次分配和删除后，都需要更新相应的数据结构，以反映最新的存储状态。 通过这样的试验，学习者能够深入理解操作系统如何管理磁盘空间，以及不同方法的优缺点。这不仅有助于理论知识的理解，也为实际的系统设计和优化提供了实践经验。