linux课程设计

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1、信息技术学院《嵌入式操作系统》课程综合设计报告书姓名：杨晓波班级：B0905学号：0914090524题目：Linux下文件存储空间管理的运行及实现时间：2012年6月18日指导教师：汪世娟12摘要Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，它主要用于基于Intelx86系列CPU的计算机上。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品，并且具有Unix操作系统的全部功能。Linux以它的高效性和灵活性著称，它能够在个人计算机上实现全部的Unix特性，具有多任务、多用户的能力。Linux可在GNU（“

2、不是UNIX”工程的缩写）公共许可权限下免费获得，是一个符合POSIX标准的操作系统。本设计主要用位示图法在linux下实现文件存储空间的分配与回收。要把文件信息存放在存储介质上，必须先找出存储介质上可供使用的空闲块。存储介质上某个文件不再需要时，又要收回它所占的存储空间作为空闲块。用户作业在执行期间经常要求建立一个新文件或撤消一个不再需要的文件，因此，文件系统必须要为它们分配存储空间或收回它所占的存储空间。如何实现存储空间的分配和收回，取决于对空闲块的管理方法。关键字：文件存储空间的分配和回收管理、位示图法12目录1任务要求12设计方案13设计步

3、骤24程序流程图35结果与调试46总结67参考文献68附录7121.设计任务为了对内存空间进行有效的利用，提高对文件的访问速率，系统对内存中的空闲块资源要妥善管理；为了可以更好的利用磁盘的内存空间，我们要对其进行合理的分配与回收。并且通过本次设计过程学会用Linux系统的位示图法实现文件存储空间的管理，了解程序运行前和回收磁盘的物理地址过程。文件在存储时，是存储在磁盘上的，磁盘格式化时,系统把文件存储空间分成许多磁道。每个磁道又分成若干个扇区(又叫做块)。这些空间就是用来存放用户文件的。当用户的文件不再需要时,就应该删除。把一个文件存放到磁盘上时,

4、可以组织成连续文件,链接文件,索引文件等。因此,磁盘空间的分配方法也有两种,一种是连续空间的分配;一种是不连续空间的分配(又叫动态分配)。如何充分有效的利用磁盘空间,是操作系统应解决的重要课题之一。通过本设计，使我们对文件存储空间的管理有更深一步的理解与认识。2.设计方案一个好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器，而且要能合理地分配和使用这些存储空间。当用户提出申请存储器空间时，存储管理必须根据申请者的要求，按一定的策略分析主存空间的使用情况，找出足够的空闲区域分配给申请者。当作业撤离或主动归还主存资源时，则存储管理

5、要收回作业占用的主存空间或归还部分主存空间，主存的分配和回收的实现与主存储器的管理方式有关。由于频繁的进行动态内存分配会造成内存碎片的产生，影响系统性能，所以不同的系统中，对于动态内存管理，有许多不同的算法。12可变分区方式是按作业需要的主存空间大小来分割分区的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存容量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需分配，否则，作业无法装入。空闲区说明表格式为：起始地址——指出空闲区的起始地址；长度——一个连续空闲区的长度；状态——有两种状态，一种是“未分配”状态，另一种是“空表目”状态。运行时，输入一系列分配请求和回收请

6、求。同时还有虚拟内存的分配，它与内核中实际的物理内存的分配是不同的层面，进程所分配到的虚拟内存可能没有对应的物理内存。如果分配的虚拟内存没有物理内存时，操作系统会利用缺页机制来为进程分配实际的物理内存。所以，为了使系统性能更加完善，就应该合理的对主存进行分配与回收。根据自己对主存储器空间的分配和回收的相关知识的了解，再加上本学期老师讲解的Linux操作系统，编写了一段程序，这段程序在Linux操作系统中实现了主存储器的分配和回收的功能，通过将内存中使用的情况以一串二进制的值来反映文件存储空间的分配与回收情况，使其更加明显，更加清晰。一个简单的管理方

7、法是用一张位示图（简称位图）来指示文件存储空间的使用情况。一个盘组的分块确定后，根据分配的总块数决定位图由多少个字组成,位图中的每一位与盘组分块一一对应。位示图是一张可以反映文件存储空间是否被占有的模拟图，用一个二维数组表示磁盘的空间，数组内每一个元素表示磁盘内相应的分块，数组元素为“1”表示该块已被占，“0”表示该块为空。数组元素位置与磁盘分块一一对应，即可描述出磁盘空间的利用情况。3.设计步骤文件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。为了表示哪些文件存储空间被占用，哪些存储空间是空闲的，可用位示图

8、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”状态表示响应快已占用，“0”状态表示该快为空闲。当申请一块磁