操作系统磁盘管理(借鉴资料)
操作系统磁盘管理实验报告
实验报告课程名称：操作系统院系：信息与控制工程学院专业班级：计算机0801姓名：指导老师：2010年 12月 31日目录一、实验目的 2二、需求分析 2三概要设计 3四、详细设计 4(1)先来先服务算法（FCFS） 4(2)最短寻道时间优先算法（SSTF） 5(3)电梯算法（SCAN） 7五、调试过程 8六、结论与体会 8七、附件：源程序清单 9一、实验目的本实验的目的是通过设计一个磁盘调度模拟系统，以加深对FCFS、最短寻道时间以及电梯等磁盘调度算法的理解。
让我们更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强动手能力。
二、需求分析1、模拟一个磁盘调度算法；Visual C++ 6.0平台2、输入为一组作业的磁道请求；作业的寻到请求可以用一个数组模拟3、要求能够模拟FCFS、最短寻道时间、电梯算法三个磁盘调度算法；FCFS (First Come First Served )先来先服务，在计算机并行任务处理中，被视为最简单的任务排序策略，即是无论任务大小和所需完成时间，对先到的任务先处理，后到的任务后处理。
按照此算法，数组顺序输出即可。
最短寻道时间优先(ShortestSeekTimeFirst，SSTF)要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短，确定当前磁道，选择距离当前最近的。
电梯算法，磁臂仅移动到请求的最外道就回转。
反方向查找服务。
确定当前磁道以及运动方向，排序后的数组当前磁道以后的磁道顺序序输出，在将剩余反向输出。
4、输出为按选择的算法执行时的磁头移动轨迹和移动的总道数。
三概要设计系统流程图四、详细设计(1)先来先服务算法（FCFS）先来先服务（FCFS）调度:按先来后到次序服务，未作优化。
最简单的移臂调度算法是“先来先服务”调度算法，这个算法不必考虑当前移臂所在的位置，而只是考虑访问者提出访问请求的先后次序。
.先来先服务算法流程图(2)最短寻道时间优先算法（SSTF）最短寻找时间优先调度算法总是从等待访问者中挑选寻找时间最短（距离当前移臂最近）的那个请求先执行的，而不管访问者到来的先后次序。
操作系统中的文件系统与磁盘管理
操作系统中的文件系统与磁盘管理在计算机系统中，操作系统起到了极为重要的作用，负责协调和管理各种硬件资源，其中文件系统与磁盘管理是操作系统的重要组成部分。
文件系统负责对计算机中的文件进行组织和管理，而磁盘管理则负责对存储设备中的数据进行存取和管理。
本文将对操作系统中的文件系统与磁盘管理进行详细探讨。
一、文件系统文件系统是操作系统中用于组织和管理文件的一种机制。
它提供了对文件的创建、读取、写入、删除等操作，并通过目录结构将文件进行组织。
文件系统的主要任务包括：1. 文件的组织与管理：文件系统通过建立目录结构，将文件按照一定的规则进行组织。
用户可以通过路径名来标识文件的位置，方便地进行文件的访问和管理。
2. 存储空间的分配与管理：文件系统需要将文件存储到磁盘等存储设备中。
它需要对存储设备进行分区，并为文件分配存储空间。
在进行文件的读写操作时，文件系统需要记录文件的位置和大小，以便正确地进行存取操作。
3. 文件的访问与权限管理：文件系统对文件进行权限管理，确保只有拥有合适权限的用户才能进行文件的读写和修改操作。
同时，文件系统还提供了各种接口和工具，方便用户对文件进行访问和操作。
二、磁盘管理磁盘管理是操作系统中负责对存储设备进行管理和存取的一部分。
磁盘是计算机系统中最重要的存储设备之一，广泛应用于文件存储和数据管理。
磁盘管理的主要任务包括：1. 存储空间的管理：磁盘管理需要将磁盘空间划分为逻辑块（或扇区）进行管理。
逻辑块是最小的存储单位，文件系统通过逻辑块来分配和管理存储空间。
磁盘管理还需要维护空闲块列表，记录磁盘上可用的空闲块，以便分配给新文件。
2. 数据的存取与缓存：磁盘管理需要实现对磁盘的读写操作。
为了提高磁盘的读写效率，磁盘管理会使用磁盘缓存区，将频繁读写的数据暂存在内存中。
通过使用缓存区，可以减少对磁盘的实际读写次数，从而提高系统的响应速度。
3. 磁盘数据的备份与恢复：磁盘管理还需要对磁盘数据进行备份和恢复。
操作系统中的文件系统与磁盘管理技术
操作系统中的文件系统与磁盘管理技术引言：在现代计算机系统中，文件系统和磁盘管理技术是操作系统中非常重要的两个部分。
文件系统负责管理计算机中的文件和文件夹，而磁盘管理技术则负责管理计算机中的磁盘存储空间。
本文将重点介绍文件系统和磁盘管理技术在操作系统中的作用和原理。
一、文件系统文件系统是操作系统中用于管理文件和文件夹的一种技术。
文件系统负责将用户创建的文件和文件夹存储在计算机的存储介质中，并提供相关的操作接口供用户使用。
同时，文件系统还负责管理文件的权限、安全性、存储位置等方面。
1、文件和文件夹文件是操作系统中的最基本的单位，它是用户数据的逻辑组织单元。
文件可以是文本文件、音频文件、视频文件等。
而文件夹则是用于组织和管理文件的一种容器，它可以包含其他的文件和文件夹。
通过文件和文件夹的组织，用户可以更加方便地管理和查找文件。
2、文件系统的结构在操作系统中，文件系统一般包含两层结构：逻辑结构和物理结构。
逻辑结构定义了文件和文件夹之间的逻辑关系，包括文件的路径、文件的父文件夹等。
而物理结构定义了文件在存储介质中的存储方式，包括文件的盘块、磁盘索引等。
3、文件系统的操作文件系统提供了一系列的操作接口供用户使用，包括文件的创建、读取、写入、删除、移动、复制等。
用户可以通过这些操作接口来操作和管理文件和文件夹。
二、磁盘管理技术磁盘管理技术是操作系统中用于管理磁盘存储空间的一种技术。
磁盘管理技术负责将用户的文件和文件夹存储在磁盘上，并提供高效的数据访问方式。
1、磁盘分区磁盘分区是将物理磁盘划分为若干个逻辑分区的过程。
每个分区可以独立进行文件系统的格式化和管理。
通过磁盘分区，可以将不同类型的文件和数据存储到不同的分区中，提高文件系统的管理效率。
2、磁盘调度算法磁盘调度算法是磁盘管理技术中的重要组成部分，它负责决定磁盘上哪些数据先被读取或写入。
常见的磁盘调度算法包括先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描算法（SCAN）等。
DOS操作的 磁盘管理
关于磁盘管理的几个命令
由于大多数的磁盘管理的命令都是对以前的软盘进行的，所以这里的介绍很简单，都是对win7的系统进行的实验，只适合win7的。
磁盘管理很好用的作用是磁盘分区的应用，但是这里我并不想过多的介绍，因为这个最基本的是要进入DOS模式，自己的电脑不想弄了-.-
下面给大家介绍几个比较有用的命令
一、磁盘的格式化--------Format
命令参数：format 盘名
/q 执行快速格式化
假如想要格式化的话为C:>Format d: /q 回车完成D盘的快速格式化
二、磁盘故障早发现---------chkdsk
语法参数：chkdsk 指定驱动机号装入点和卷名数据参数
参数：/f 修复磁盘的错误
/V 当检查磁盘时，显示所有的目录中的每个文件的名称
/r 找到坏扇区并恢复可读取的信息。
必须锁定磁盘
三、磁盘碎片整理--------（defrag）
语法参数：defrag 显示卷参数
/？显示帮助
/a 分析卷并显示分析报告的摘要
/v 显示完整的分析报告和碎片整理报告
/f 强制对卷进行碎片整理，而不管该卷是否有需要进行磁盘整理
四、创建、修改或者删除驱动器的卷标
语法参数：label 指定要命名的磁盘的驱动器号（冒号分隔）指定卷名称。
磁盘管理的实验报告
实验报告课程名称：网络操作系统实验项目名称： Windows Server 2003的磁盘管理学生姓名：邓学文专业：计算机网络技术学号： 1000005517 同组学生姓名：无实验地点：个人电脑实验日期： 2012 年 04 月 08 日实训12:Windows Server 2003的磁盘管理一、实验目的1、熟悉Windows Server 2003基本磁盘管理的相关操作；2、掌握Windows Server 2003在动态磁盘上创建各种类型的卷；3、掌握Windows Server 2003的磁盘限额以及磁盘整理等操作。
二、实验内容在安装了Windows Server 2003的虚拟机上完成如下操作：1、在安装了Windows Server 2003的虚拟机上添加五块虚拟硬盘，类型为SCSI，大小为1G，并初始化新添加的硬盘;添加一块IDE 类型的磁盘,大小为1.2GB。
2、选择添加的第一块硬盘，在磁盘上创建主分区“D：”，然后创建扩展分区，在扩展分区中创建逻辑盘“E：”和“F：”，最后将这块磁盘升级为动态磁盘。
3、利用添加五块虚拟硬盘，创建简单卷、扩展简单卷、跨区卷、带区卷、镜像卷、RAID-5卷，对具有容错能力的卷，用虚拟机删除虚拟硬盘来模拟硬盘损坏，并尝试数据恢复操作。
4、对磁盘“D：”做磁盘配额操作，设置用户User1的磁盘配额空间为100MB，随后分别将Windows Server 2003安装源程序和VMWARE Workstation 安装源程序复制到D盘，看是否成功。
5、对磁盘“E：”做磁盘清理和碎片整理。
三、实验步骤1、启动VMWARE，打开预装的Windows Server 2003虚拟机，为虚拟机添加五块虚拟硬盘，类型为SCSI，大小为1G；;添加一块IDE 类型的磁盘,大小为1.2GB。
总共添加6块磁盘;原来的磁盘为12GB。
如图1：图1 添加的六块磁盘图2 初始化磁盘，进行相应的转换,单击下一步2、按照实训内容的要求，利用添加的硬盘6，在磁盘上创建大小为270M 的主分区“E：”，然后创建扩展分区，在扩展分区中创建大小为200M 的逻辑盘“F：”和大小为280M 的“G：”，最后将这块磁盘升级为动态磁盘；图3 选择要初始化的磁盘,选择后单击下一步图 4 选择转换为动态磁盘的磁盘，在此只选择磁盘5，在应有中也可以在将基本磁盘转为动态磁盘,选择好后，单击下一步。
Windows操作系统的磁盘管理
Windows操作系统的磁盘管理随着计算机技术不断进步，人们对于计算机硬件和操作系统的要求也越来越高。
虽然计算机已经成为人们生活和工作中必不可少的设备，但是对于普通用户来说，要了解一些基本的计算机操作知识仍然是必要的。
本文将介绍Windows操作系统的磁盘管理，帮助读者更好地管理计算机硬件。
一、磁盘的概念首先，我们需要先了解什么是磁盘。
磁盘是一种用于存储数据的设备。
它由盘片、磁头和驱动器等组成。
盘片是磁盘的主体，由一种类似于铝材料的合金制成。
盘片上有许多小环状路径，称之为“磁道”。
用户可以在这些磁道上存储和读取数据。
磁头是一种读写设备，负责将数据写入磁盘和读取磁盘中的数据。
驱动器则是磁头的控制中心，控制磁头的移动和磁盘盘面的旋转速度。
二、磁盘的分区为了更好地管理磁盘，我们需要将一个磁盘划分成若干个分区。
磁盘分区可以将不同的数据放在不同的地方，从而实现有效地管理和保护数据。
在Windows操作系统中，我们可以通过磁盘管理工具进行分区操作。
打开磁盘管理工具有两种方式：一种是通过“我的电脑”图标右键菜单中的“管理”，另一种是通过控制面板中的“管理工具”找到“计算机管理”，然后点击“存储”中的“磁盘管理”。
在磁盘管理工具中，我们可以看到计算机所有的磁盘信息，包括磁盘的容量、使用情况等。
如果我们需要对磁盘进行分区操作，可以右键磁盘选择“新建简单卷”或“新建分区”。
分区后，我们可以将数据分类存放，更方便地管理和使用。
三、磁盘的格式化在进行磁盘分区后，我们需要对其进行格式化操作，使得磁盘能够正常工作。
格式化是指将磁盘清空并为其分配一个文件系统。
在Windows操作系统中，有FAT32、NTFS等多种文件系统可供选择。
一般来说，NTFS文件系统可以支持更大的单个文件和更高的安全性，里面可以存放大于4GB的单个文件，同时还支持文件访问权限等功能。
在磁盘管理工具中，格式化磁盘也非常简单。
首先，我们选择需要格式化的磁盘，右键点击后选择“格式化”。
磁盘管理方法
磁盘管理方法磁盘管理方法是指对计算机硬盘进行管理和优化的方法，通过合理的使用和规划，可以提高计算机的性能和使用寿命。
在日常工作和学习中，很多人都会遇到一些磁盘管理的问题，如磁盘空间不足、文件处理不当等。
因此，掌握一些实用的磁盘管理方法是十分有必要的。
一、清理垃圾文件计算机使用时间长了，会有很多的垃圾文件，如浏览器缓存、临时文件、垃圾回收站等。
这些文件占用了大量的磁盘空间，同时也影响了计算机的运行速度。
因此，定期清理这些垃圾文件是一种简单而有效的磁盘管理方法。
在Windows系统中，可以使用“磁盘清理”工具清理垃圾文件。
二、整理文件文件夹中的文件太多，不仅会让计算机慢下来，也不便于查找和管理。
因此，整理文件也是一种重要的磁盘管理方法。
可以根据文件类型、日期、重要程度等分类整理文件，然后将其整理到不同的文件夹中。
这样可以方便查找和管理文件，也可以提高计算机的运行速度。
三、使用清理工具除了手动清理垃圾文件外，还可以使用一些专业的清理工具来清理计算机磁盘。
这些工具可以扫描计算机中的垃圾文件和无用的注册表项，然后清理它们，从而提高计算机的运行速度。
目前市面上有很多的清理工具，如360清理大师、CCleaner等。
四、压缩文件当计算机中的文件过多时，可以考虑使用压缩工具将文件压缩，从而节省磁盘空间。
同时，压缩文件可以方便传输和备份文件。
常见的压缩格式有ZIP、RAR、7z等。
在Windows系统中，可以使用自带的压缩工具进行文件压缩和解压缩操作。
五、管理分区计算机磁盘可以分为多个分区，不同分区的空间大小会影响到计算机的运行速度和存储能力。
因此，管理分区也是一种重要的磁盘管理方法。
在Windows系统中，可以使用“磁盘管理”工具来对分区进行管理。
可以对分区大小进行调整、创建新分区、删除分区等操作，从而让计算机的存储空间得到更好的利用。
六、备份数据定期备份数据也是一种重要的磁盘管理方法。
备份数据可以保护计算机中的重要数据不会因为磁盘故障或病毒攻击等因素而丢失。
操作系统安装和磁盘管理实训报告
操作系统安装和磁盘管理实训报告实训7：操作系统安装和磁盘管理实训报告本次实训内容为安装操作系统，并利用系统自带工具进行磁盘分区和格式化。
实训要求包括熟悉操作系统安装方法、熟练利用操作系统自带工具进行磁盘分区和格式化，以及了解操作系统安装过程中各项设置的含义。
在实际操作中，我们首先需要进入BIOS进行设置，将CD-ROM设为第一启动设备。
大多数电脑进入BIOS的方式为按下Del键。
在Advanced BIOS Features选项设置里，我们可以找到FirstBootDevice，将其设置为CD-ROM即可。
完成后，按下F10键保存并退出。
接下来是操作系统的安装过程。
首先，我们需要选择系统安装分区。
在启动光盘后，我们会看到Windows XP安装欢迎页面，按下Enter键继续进入下一步安装进程。
然后，我们需要同意Windows的用户许可协议，按下F8键继续安装。
进入实质性的XP安装过程后，我们需要进行硬盘分区。
如果硬盘已经分好区，就不需要再进行分区了。
在此我们将整个硬盘都分成一个区。
在实际使用中，应根据需要将一个硬盘划分为若干个分区。
关于安装Windows XP系统的分区大小，一般以40G为宜。
分区结束后，我们可以选择要安装系统的分区。
最后，我们需要选择文件系统。
FAT32文件系统适用于较小的分区，而NTFS文件系统适用于较大的分区。
选择好文件系统后，我们需要进行格式化。
在格式化过程中，我们可以选择快速格式化或完全格式化。
快速格式化速度较快，但完全格式化可以更彻底地清除硬盘上的数据。
通过本次实训，我们掌握了操作系统安装和磁盘管理的基本方法，为今后的计算机维护和使用打下了坚实的基础。
在选择系统的安装分区之后，需要为系统选择文件系统。
在Windows XP中，有两种文件系统可供选择：FAT32和NTFS。
虽然FAT32在兼容性方面稍微好一些，但是从安全性和性能方面来看，NTFS更好。
因此，作为普通Windows用户，建议选择NTFS格式。
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1.需求分析
（1）设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）设计内容：
1）采用空白文件目录结构管理磁盘空间，实现磁盘空间的分配和回收；
2）采用空白块成组链接结构实现磁盘空间的分配和回收；
3）采用位示图结构实现磁盘空间的分配和回收。
基本要求：
1）具有创建文件、空间分配、删除文件、释放空间等基本功能；
2）把文件目录、磁盘空间管理的数据结构变化情况显示出来。
（2）需求分析内容
1）空白文件目录是管理磁盘空间的一种方法,该方法将文件存储设备上的每个连续空闲区看作一个空白文件，系统为所有空白文件单独建立一个目录,每个空白文件在这个目录中占一个表目.表目的内容至少包括第一个空白块的地址(物理块号),空白块的数目。
2）位示图是另一种常用的管理磁盘空间的方法,该方法通过建立一张位示图来表示为l 时表示该块已分配,当某位为0时表示该块空闲。
3）位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中的一个盘块的使用情况。
当其值为“0”时，表示对应的盘块空闲；为“1”时，表示已经分配。
有的系统把“0”作为盘块已分配的标记，把“1”作为空闲标志(它们的本质上是相同的，都是用一位的两种状态标志空闲和已分配两种情况)磁盘上的所有盘块都有一个二进制位与之对应，这样，由所有盘块所对应的位构成一个集合，称为位示图。
1.1小组分工
温庭栋任务为：采用空白文件目录结构管理磁盘空间；
魏子育任务为：采用空白块成组链接结构实现磁盘空间的分配和回收；
卫虹任务为：采用位示图结构实现磁盘空间的分配和回收；
2.总体设计
（1）磁盘存储空间管理是文件系统的重要内容
采用空白文件目录结构管理磁盘空间，实现磁盘空间的分配和回收空白文件目录法进行空间分配时，需要建立相关的数据结构，记录目前空白区域和已使用区域，假设开始时全部区域空闲。
当有文件需要存储时，先检查空白文件目录，找到适合区域立即分配，并修改空
白文件目录表和已使用区域分配表。
为此需建立两张表格，分别记录相关数据。
插入文件程序流图如图2-1；
图2-1
删除文件流程图如图2-2
图2-2
（2）采用空白块成组链接结构实现磁盘空间的分配和回收
对于要求将磁盘存储空间的空闲块成组链接，我们可以设计几个相应的一维数组，分别表示磁盘的各个磁盘，数组中的元素表示每个磁盘的分块，分配时，通过查空闲表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到专用块这，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内容（下一组链接情况）复制到内存，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，若未分配，退出，否则，当前组不满规定块数时，将归还块登记入该组，若当前组已满，则另建一新组，这时归还块作为新一组的第一块，应把内存中登记的一组链接情况MA复制到归还块中，然后在MA这重新登记一个新组。
1）假定磁盘存储空间已被划分成长度为n的等长块，共有M块可供使用。
UNIX系统
采用空闲块成组链接的方法来管理磁盘存储空间，将磁盘中的每N个空闲块（N<M）分成一组，最后一组可以不足N块，每组的第一块中登记了下一组空闲块的块数和块号，第一组的块数和块号登记在专用块中，登记的格式如下：
表2-3
当第一项内容为“0”时，则第二项起指出的空闲块是最后一组。
2)开始时，空闲块号是顺序排列的，但经若干次的分配和归还操作后，空闲块的链接就未必按序排列了。
用二维数组A：array [0…M-1] of array [0…n-1]来模拟管理磁盘空间，用A[i]表示第I块，第0块A[0]作为专用块。
3) 成组链接的分组情况记录在磁盘物理块中，为了查找链接情况，必须把它们读入主存，故当磁盘初始化后，系统先将专用块内容复制到主存中。
定义一个数组MA存放专用块内容，即MA =A[0]。
申请一块磁盘空间时，查MA，从中找出空闲块号，当一组的空闲块只剩第一块时，则应把该块中指出的下一组的空闲块数和块号复制到专用块中，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内容（下一组链接情况）复制到主存，再为申请者分配。
4) 归还一块时给出归还的块号，若当前组不满规定块数时，将归还块登记入该组；若当前组已满，则另建一新组，这时归还块作为新一组的第一块，应把主存中登记的一组链接情况MA复制到归还块中，然后在MA重新登记一个新组。
(3)采用位示图结构实现磁盘空间的分配和回收
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。
为了表示哪些磁盘空间已被占用，哪些磁盘空间是空闲的，可用位示图来指出。
位示图由若干字节构成，每一位与磁盘上的一块对应，“1”状态表示相应块已占用，“0”状态表示该块为空闲。
算法流程图如下：
分配流程图如下图2-4：
图2-4。