文档介绍：- -
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实****六磁盘存储空间的分配和回收
 
实****内容
模拟磁盘空闲空间的表示方法，以及模拟实现磁盘空间的分配和回收。
实****目的
磁盘初始化时把磁盘存储空间分成许多块〔扇区〕，这些空间可以被多个用户共享。用户作业在执行期间常常要在磁盘上建立文件或把已经建立在磁盘上的文件删去，这就涉及到磁盘存储空间的分配和回收。一个文件存放到磁盘上，可以组织成顺序文件〔连续文件〕、链接文件〔串联文件〕、索引文件等，因此，磁盘存储空间的分配有两种方式，一种是分配连续的存储空间，另一种是可以分配不连续的存储空间。怎样有效地管理磁盘存储空间是操作系统应解决的一个重要问题，通过本实****使学生掌握磁盘存储空间的分配和回收算法。
实****题目
本实****模拟三种磁盘存储空间的管理方法。
第一题：连续的磁盘存储空间的分配和回收。
[提示]：
(1) 要在磁盘上建立顺序文件时，必须把按序排列的逻辑记录依次存放在磁盘的连续存储空间中。可假定磁盘初始化时，已把磁盘存储空间划分成假设干等长的块〔扇区〕，按柱面号和盘面号的顺序给每一块确定一个编号。随着文件的建立、删除、磁盘存储空间被分成许多区〔每一区包含假设干块〕，有的区存放着文件，而有的区是空闲的。当要建立顺序文件时必须找到一个适宜的空闲区来存放文件记录，当一个文件被删除时，那么该文件占用的区应成为空闲区。为此可用一张空闲区表来记录磁盘存储空间中尚未占用的局部，格式如下：
 
序号
起始空闲块号
空闲块个数
状态
1
5
6
未分配
2
14
3
未分配
3
21
30
未分配
4
 
 
空表目
- -
- -
M
M
 
M
M
 
M
M
 
M
M
 
 
(2) 要建立文件时，先查找空闲区表，从状态为“未分配〞的登记栏目中找出一个块数能满足要求的区，由起始空闲块号能依次推得可使用的其它块号。假设不需要占用该区的所有块时，那么剩余的块仍应为未分配的空闲块，这时要修改起始空闲块号和空闲块数。假设占用了该区的所有块，那么相应登记栏中的状态修改成“空表目〞。删除一个文件时，从空闲区表中找一个状态为“空表目〞的登记栏目，把归还的起始块号和块数填入对应的位置。
磁盘存储空间的分配和回收算法类似于主存储器的可变分区方式的分配和回收。同学们可参考实****四的第一题。
(3) 当找到空闲块后，必须启动磁盘把信息存放到指定的块中，启动磁盘必须给出由三个参数组成的物理地址：柱面号、磁道号和物理记录号。故必须把找到的空闲块号换算成磁盘的物理地址。
为了减少移臂次数，磁盘上的信息按柱面上各磁道顺序存放。现假定一个盘组共有200个柱面，〔编号0-199〕每个柱面有20个磁道〔编号0-19，同一柱面上的各磁道分布在各盘面上，故磁道号即盘面号。〕，每个磁道被分成等长的6个物理记录〔编号0-5，每个盘面被分成假设干个扇区，故每个磁道上的物理记录号即为对应的扇区号。〕。那么，空闲块号与磁盘物理地址的对应关系如下：
空闲块号
6
空闲块号
6
假设M= ， m= { }
 
M
20
那么物理记录号 = m
磁道号={ }
M
20
柱面号=[ ]
 
(4) 删除一个文件时，从文件目录表中可得到该文件在磁盘上的起始地址和逻辑记录个