操作系统磁盘管理

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

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 (2)释放流程图如图：2-4

图2-4

一个硬盘上安装双操作系统或多操作系统的方法

一个硬盘上安装双操作系统或多操作系统的方法 先在你用的系统里准备好二个以上的主分区，注意是主分区，不是逻辑分区，一个硬盘上最多只能有4个主分区，这是系统决定的。创建主分区有多种方法，一种是WINDOWS 自带的，另一种是用第三方软件，比如分区大师PQMagic等等。如果你已经把硬盘全部容量作为一个分区来使用了，那只能用分区大师之类的软件了，它们的一个重要功能就是可以在不破坏原有数据的情况下改变分区的大小。运行软件，创建新的主分区后退出软件，注意只有主分区，才可以改变成为活动分区，也即为开机时的引导分区。这时你还不能马上重启电脑，因为你重启电脑还是进入你原先的系统。先要右击桌面上的我的电脑，选管理，点击磁盘管理，这时你可以看到新创建的主分区，右击该分区，点击将磁盘分区标为活动的，这时会弹出一个提示对话框，提醒你如果分区上没有有效的系统文件，更改磁盘上的活动分区将使磁盘无法使用，按“是”，这时可以重启电脑了。你的电脑开机引导如果是光驱在硬盘前，就可以进行你第二个系统安装了，如果不是光驱引导在先，需要进入BIOS里改一下，保存修改后再重启，就可以顺利安装新的操作系统了。完成后在你的电脑里有两个系统，当你开机时如果没有让你选择的菜单，你要在C盘的boot.ini中加一条内容，你可以复制前一条，注意把新加的一条multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\中的“1”改为“2”，这个数字对应你的新的磁盘分区在磁盘管理中的从左到右的位置顺序，从1到4，逻辑分区没有对应的数字，因为不能标为活动分区的原因。在“\”之后的“WINDOWS=”这样的标识符，一定要与你的操作系统的安装主目录的名称一致，这一点十分重要，否则会因为找不到这个主目录而致使引导失败。一个物理磁盘可以创建四个主分区，因此一般来说可以安装四个操作系统，可以是相同的，也可以是不同的。 这样的安装法与同一引导分区上的的多个操作系统的情况有所不同，它不会因为引导分区的损坏而使得所有的操作系统都失效。也不受先装低版本后装高版本的这种要求的限制。同时也不受不能安装相同版本的操作系统的限制。

计算机操作系统知识点总结一

第一章 ★1.操作系统的概念：通常把操作系统定义为用以控制和管理计算机系统资源方便用户使用的程序和数据结构的集合。★2.操作系统的基本类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。 ①批处理操作系统 特点： 用户脱机使用计算机 成批处理 多道程序运行 优点： 由于系统资源为多个作业所共享，其工作方式是作业之间自动调度执行。并在运行过程中用户不干预自己的作业，从而大大提高了系统资源的利用率和作业吞吐量。 缺点： 无交互性，用户一旦提交作业就失去了对其运行的控制能力；而且是批处理的，作业周转时间长，用户使用不方便。 批处理系统中作业处理及状态 ②分时操作系统(Time Sharing OS) 分时操作系统是一个联机的多用户交互式的操作系统，如UNIX是多用户分时操作系统。 分时计算机系统：由于中断技术的使用，使得一台计算机能连接多个用户终端，用户可通过各自的终端使用和控制计算机，我们把一台计算机连接多个终端的计算机系统称为分时计算机系统，或称分时系统。 分时技术：把处理机的响应时间分成若于个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端用户获得CPU，就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行，当时间片到（用完），用户程序暂停运行，等待下一次运行。 特点： 人机交互性好：在调试和运行程序时由用户自己操作。 共享主机：多个用户同时使用。 用户独立性：对每个用户而言好象独占主机。 ③实时操作系统(real-time OS) 实时操作系统是一种联机的操作系统，对外部的请求，实时操作系统能够在规定的时间内处理完毕。 特点： 有限等待时间 有限响应时间 用户控制 可靠性高 系统出错处理能力强 设计实时操作系统要考虑的一些因素： （1）实时时钟管理 （2）连续的人—机对话 （3）过载 (4) 高度可靠性和安全性需要采取冗余措施。 ④通用操作系统 同时兼有多道批处理、分时、实时处理的功能，或其中两种以上的功能。 ⑤个人计算机上的操作系统

机械硬盘操作系统转移至固态硬盘SSD操作实录

机械硬盘操作系统转移至固态硬盘SSD操作实录 第一步使用GHOST进行硬盘对硬盘拷贝操作 硬盘的克隆就是对整个硬盘的备份和还原。选择菜单Local→Disk→To Disk，在弹出的窗口中选择源硬盘（第一个硬盘），然后选择要复制到的目标硬盘（第二个硬盘）。注意，可以设置目标硬盘各个分区的大小，Ghost 可以自动对目标硬盘按设定的分区数值进行分区和格式化。选择Yes 开始执行。 工具/原料 ?电脑一台 ?GHOST软件 方法/步骤 1、启动Ghost 2、选择：Local→Disk→ToDisk，本地→磁盘→到磁盘。

3、选择源磁盘，第一项是源磁盘 4、选择目标磁盘第二项

5、查看目标磁盘的详细资料。 6、Proceed withdiskclone? Destination drive will be overwritten意思是要进行克隆吗？那么目标磁盘将被覆盖。

7、CloneCompletedSuccessfully，成功完成克隆！点Reset Computer重新启动计算机。 END 注意事项 使用此软件前请先进行数据备份 第二步分区助手无损4K对齐 4K对齐是什么意思？ 什么是”4K对齐”，其实“4K对齐”相关联的是一个叫做“高级格式化” 的分区技术。“高级格式化”是国际硬盘设备与材料协会为新型数据结构格式所采用的名称。这是主要鉴于目前的硬盘容量不断扩展，使得之前定义的每个扇区512字节不再是那么的合理，于是将每个扇区512字节改为每个扇区4096 个字节，也就是现在常说的“4K扇区”。 4K对齐的好处

使用无损4k对齐软件对分区进行4KB对齐可以增加硬盘的读写速度、系统的启动时间、程序运行响应时间，还可以良好的使用并保护硬盘。相反，如果没进行4K对齐软件操作的话，对于机械磁盘会有点降低数据读取和写入速度，针对固态磁盘（SSD），则会极大地降低数据读写速度，甚至增加硬盘不必要的写入次数。 分区助手——无损4K对齐软件的优势，4K对齐教程速度快对齐简单工具小 无损4K对齐软件不需要占用太多磁盘空间，被处理分区剩余空间很小的情况下也可以完成。对齐参数有多种选择，对于已对齐的分区可以重新以另外的参数进行再对齐。 操作教程 1、下载免费的分区助手，安装并运行它，以下图为例，选定E盘点击鼠标右键依次选择“高级操作”—“分区对齐”。

计算机操作系统(第四版)

第三章处理机调度与死锁 1，高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？ 【解】（1）高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，并为它们创建进程，分配必要的资源，然后再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。（2）低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。（3）引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。为此，应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间，而将它们调至外存上去等待，称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件，且内存又稍有空闲时，由中级调度决定，将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上，等待进程调度。 3、何谓作业、作业步和作业流？ 【解】作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。 4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB？其中包含了哪些内容？ 【解】每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB，根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有：1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型（CPU繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型）5)作业状态6)调度信息（优先级、作业已运行）7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等 5．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？ 【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。应将哪些作业从外存调入

第三节 磁盘操作系统

第三节磁盘操作系统 磁盘操作系统（Disk Operating System，简称：DOS）是进行计算机的文件管理和设备管理。由于这些程序以文件的形式存放在磁盘上，并与磁盘联合工作，所以称为磁盘操作系统。利用DOS，计算机用户就可以对计算机的各种软、硬件，计算机的输入、输出，以及计算机的内存和计算机的工作流程等进行管理。目前最常用的DOS就是微软公司的MS-DOS。前面讲过，MS-DOS是一种单用户操作系统，尽管目前普遍流行的是微软公司的Windows系列的多用户操作系统，但是，很多情况下，我们还是离不开DOS 的。如：当我们的计算机遭受病毒感染而不能进入Windows系统时，就需要通过DOS 来消除病毒或修复数据。目前还有许多应用程序要求在DOS的环境下运行。最新版本的窗口软件Windows 2000 不也包含有MS－DOS方式。因此，我们还必须认真掌握DOS 的基本知识。（本章以MS－DOS V6.22以下版本为例介绍磁盘操作系统，对其中的一些规定与约定，不同磁盘操作系统可能有所不同。） 要掌握DOS的应用，首先必须掌握以下几个基本概念。 一、文件 文件是具有名字的一组相关信息的集合。DOS下的所有程序和数据都是以文件的形式存储在磁盘上。为了区别不同的文件，以便文件的执行、修改和检索，文件必须有一个标记，即文件的名字。文件的名字是由文件基本名（也是狭义的文件名）和扩展名两部分组成。在DOS下，文件基本名由一至八个字符组成，扩展名由一至三个字符组成，即所谓的“８．３”制。一般的文本文件可以不要扩展名。 在要DOS执行处理文件的命令时，需要准确键入文件说明(file specification, 亦称之为文件标识符)，它告诉DOS到哪里去寻找文件。 其格式如下： [d：][path][filename][.ext] 从上式可以看出，文件说明包括如下四个部分: 1．d: （全称：driver) 表示驱动器号或盘符，如果省略，则表示使用当前的驱动器(又称约定驱动器)。 2．path 表示路径，也是文件所在目录(可以是根目录，也可以是子目录)，如果省略，则表示在当前目录。 3．filename 表示文件基本名（1~8个字符）。注意下列字符不可以用在文件名基本名中：” / \ ? [ ] ：；〈〉＋＝及小于20H的ASCⅡ(American Standard Information Exchange Code：美国信息交换标准代码 ) 字符。文件基本名是不可省略的。

操作系统实验 设备管理汇总

操作系统实验 名称实验六设备管理 姓名 专业 学号 日期 2015年12月01日指导老师

一、实验目的 1.理解设备管理的概念和任务。 2.掌握独占设备的分配、回收等主要算法的原理并编程实现。 二、实验内容与要求 1.在Windows系统中，编写程序实现对独占设备的分配和回收的模拟，该程序中包括：建立设备类表和设备表、分配设备和回收设备的函数。 三、实验原理 1.独占设备的分配、回收等主要算法的原理。 为了提高操作系统的可适应性和可扩展性，现代操作系统中都毫无例外地实现了设备独立性，又叫做设备无关性。设备独立性的含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备。 为了实现独占设备的分配，系统设置数据表格的方式也不相同，在实验中只要设计合理即可。这里仅仅是一种方案，采用设备类表和设备表。 （1）数据结构 操作系统设置“设备分配表”，用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数以及分配情况。设备分配表可由“设备类表”和“设备表”两部分组成，如下 设备类表设备表 控制器表通道表 设备队列队首指针。凡因请求本设备而未得到满足的进程，其PCB都应按照一定的策略排成一个队列，称该队列为设备请求队列或简称设备队列。其队首指针指向队首PCB。在有的系统中还设置了队尾指针。 设备状态。当设备自身正处于使用状态时，应将设备的忙/闲标志置“1”。若与该设备相连接的控制器或通道正忙，也不能启动该设备，此时则应将设备的等待标志置“1”。

与设备连接的控制器表指针。该指针指向该设备所连接的控制器的控制表。在设备到主机之间具有多条通路的情况下，一个设备将与多个控制器相连接。此时，在DCT中还应设置多个控制器表指针。 （2）设备分配 1)当进程申请某类设备时，系统先查“设备类表”。 2)如果该类设备的现存台数可以满足申请要求，则从该类设备的“设备表”始址开始依次查该类设备在设备表中的登记项，找出“未分配”的设备分配给进程。 3)分配后要修改设备类表中的现存台数，把分配给进程的设备标志改为“已分配”且填上占用设备的进程名。 4)然后，把设备的绝对号与相对号的对应关系通知用户，以便用户在分配到的设备上装上存储介质。 （3）设备回收 当进程执行结束撤离时应归还所占设备，系统根据进程名查设备表，找出进程占用设备的登记栏，把标志修改为“未分配”，清除进程名。同时把回收的设备台数加到设备类表中的现存台数中。 设备分配程序的改进 增加设备的独立性：为了获得设备的独立性，进程应使用逻辑设备名I/O。这样，系统首先从SDT中找出第一个该类设备的DCT。若该设备忙，又查找第二个该类设备的DCT，仅当所有该类设备都忙时，才把进程挂在该类设备的等待队列上，而只要有一个该类设备可用，系统便进一歩计算分配该设备的安全性。 四、程序流程图

一个硬盘上安装双操作系统(步骤)

1421 一个硬盘上安装双操作系统或多操作系统的方法 先在你用的系统里准备好二个以上的主分区，注意是主分区，不是逻辑分区，一个硬盘上最多只能有4个主分区，这是系统决定的。 创建主分区有多种方法，一种是WINDOWS自带的，另一种是用第三方软件，比如分区大师PQMagic等等。 如果你已经把硬盘全部容量作为一个分区来使用了，那只能用分区大师之类的软件了，它们的一个重要功能就是可以在不破坏原有数据的情况下改变分区的大小。 运行软件，创建新的主分区后退出软件，注意只有主分区，才可以改变成为活动分区，也即为开机时的引导分区。这时你还不能马上重启电脑， 因为你重启电脑还是进入你原先的系统。先要右击桌面上的我的电脑，选管理，点击磁盘管理，这时你可以看到新创建的主分区，右击该分区，点击将磁盘分区标为活动的，这时会弹出一个提示对话框， 提醒你如果分区上没有有效的系统文件，更改磁盘上的活动分区将使磁盘无法使用，按“是”，这时可以重启电脑了。 你的电脑开机引导如果是光驱在硬盘前，就可以进行你第二个系统安装了，如果不是光驱引导在先，需要进入BIOS里改一下，保存修改后再重启，就可以顺利安装新的操作系统了。完成后在你的电脑里有两个系统， 当你开机时如果没有让你选择的菜单，你要在C盘的boot.ini中加一条内容，你可以复制前一条， 注意把新加的一条multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\中的“1”改为“2”， 这个数字对应你的新的磁盘分区在磁盘管理中的从左到右的位置顺序，从1到4，逻辑分区没有对应的数字，因为不能标为活动分区的原因。在“\”之后的“WINDOWS=”这样的标识符， 一定要与你的操作系统的安装主目录的名称一致，这一点十分重要， 否则会因为找不到这个主目录而致使引导失败。一个物理磁盘可以创建四个主分区，因此一般来说可以安装四个操作系统，可以是相同的，也可以是不同的。

计算机操作系统(第四版)1-8章 课后答案(全)

第一章操作系统引论 1.设计现代OS的主要目标是什么？答：方便性，开放性，有效性，可扩充性 2.OS的作用可表现在哪几个方面？答：OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；OS作为计算机系统资的管理者；OS实现了对计算机资源的抽象。 3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层1/0设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。0s通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4·说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力是提高资源利用率和系统吞吐里，为了满足用户对人一机交互的需求和共享主机。 5.何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机1/0是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或一片上的数据或程序输入到殖带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而耽机1/0方式是指程序和数据的輸入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 7.实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及寸接收并及时处理该命令，在用户能接受的时采内将结果返回给用户。解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设路多路卡，健主机能同时接收用户从各个终端上轮入的数据；为每个终端配路缓冲区，暂存用户捷入的命令或教据。针对反时处理问题，应便所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 8.为什么要引入实时OS？答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS是为了满足应用的需求，熏好地满足实时控制领域和实时信息处涯领域的需要。 9.什么是硬实时任务和款实时任务？试举例说明。答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结是。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内容的更新、火车售票系统。 10.试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。（2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。（3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带未巨大的经济损失，甚至是灾难性后，，所以在实时系统中，往往都采取了

操作系统磁盘管理(借鉴资料)

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

操作系统实验六设备管理

操作系统课程报告 实验六设备管理 学号 姓名 班级 教师 华侨大学电子工程系

实验目的 1、理解设备管理的概念和任务。 2、掌握独占设备的分配、回收等主要算法的原理并编程实现。 实验内容与基本要求 1、在Windows系统中，编写程序实现对独占设备的分配和回收的模拟，该程序中包括： 建立设备类表和设备表、分配设备和回收设备的函数。 实验报告内容 1、独占设备的分配、回收等主要算法的原理。 为了提高操作系统的可适应性和可扩展性，现代操作系统中都毫无例外地实现了设备独立性，又叫做设备无关性。设备独立性的含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备。为了实现独占设备的分配，系统设置数据表格的方式也不相同，在实验中只要设计合理即可。这里仅仅是一种方案，采用设备类表和设备表。 （1）数据结构 操作系统设置“设备分配表”，用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数以及分配情况。设备分配表可由“设备类表”和“设备表”两部分组成，如下图：（2）设备分配 当进程申请某类设备时，系统先查“设备类表”如果该类设备的现存台数可以满足申请要求，则从该类设备的“设备表”始址开始依次查该类设备在设备表中的登记项，找出“未

分配”的设备分配给进程。分配后要修改设备类表中的现存台数，把分配给进程的设备标志改为“已分配”且填上占用设备的进程名。然后，把设备的绝对号与相对号的对应关系通知用户，以便用户在分配到的设备上装上存储介质。 （3）设备回收 当进程执行结束撤离时应归还所占设备，系统根据进程名查设备表，找出进程占用设备的登记栏，把标志修改为“未分配”，清除进程名。同时把回收的设备台数加到设备类表中的现存台数中。 2、程序流程图。 主程序流程图： 设备分配： 设备回收： 3、程序及注释。 #include #include #include #define false 0 #define true 1

计算机操作系统

计算机操作系统复习题 （课程代码252250） 一、单项选择题（本大题共42小题） 1、下面设备中，一次只能让一个作业独占使用的设备是（ B ）。 A、磁盘机 B、打印机 C、光驱 D、硬盘驱动器 2、操作系统提供给程序员的接口是（ B ）。 A、进程 B、系统调用 C、库函数 D、B和C 3、若记录型信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有（ B ）等待进程。 A、0个 B、1个 C、2个 D、3个 4、段式存储管理中，分段是由用户决定的，因此（ B ）。 A、段内地址和段间的地址都是连续的 B、段内地址是连续的，而段间的地址是不连续的 C、段内地址是不连续的，而段间的地址是连续的 D、段内地址和段间的地址都是不连续的 5、请求分页管理中，页面的大小与可能产生的缺页中断次数（B ）。 A、成正比 B、成反比 C、无关 D、成固定比值 6、当CPU执行操作系统代码时，称处理机处于（ C）。 A、执行态 B、目态 C、管态 D、就绪态 7、在固定分区分配中，每个分区的大小是（ C ）。 A、随作业长度变化 B、相同 C、可以不同但预先固定 D、可以不同但根据作业长度固定 8、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（ C ）。 A、并行技术 B、通道技术 C、缓冲技术 D、虚存技术 9、操作系统的基本类型主要有（C）。 A、批处理系统、分时系统和多任务系统 B、单用户系统、多用户系统和批处理系统 C、批处理操作系统、分时操作系统及实时操作系统 D、实时系统、分时系统和多用户系统 10、可变分区存储管理采用的地址变换公式是（ C ）。 A、绝对地址 = 上界寄存器值 + 逻辑地址 B、绝对地址 = 下界寄存器值 + 逻辑地址 C、绝对地址 = 重定位寄存器值 + 逻辑地址 D、绝对地址 = 块号×块长 + 页内地址 11、实际操作系统，要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对资源的分配策略，往往采用（ D ）策略。 A、预防死锁 B、避免死锁 C、检测死锁 D、三者的混合 12、存储管理主要管理的是（ D ）。 A、外存存储器用户区 B、外存存储器系统区 C、主存储器用户区 D、主存储器系统区 13、临界段是指并发进程中访问临界资源的（ D ）段。 A、管理信息 B、信息存储 C、数据 D、程序

计算机操作系统(第三版_汤小丹等)课后习题答案(全)整理后

第一章操作系统引论 1．设计现代OS的主要目标是什么？ 答：(1)有效性 (2)方便性 (3)可扩充性 (4)开放性 2．OS的作用可表现在哪几个方面？ 答：(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；(2)OS作为计算机系统资源的管理者；(3)OS实现了对计算机资源的抽象。 3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？ 答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？ 答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：(1)不断提高计算机资源的利用率；(2)方便用户； (3)器件的不断更新换代；(4)计算机体系结构的不断发展。 5．何谓脱机I/O和联机I/O？ 答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？ 答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？ 答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 8．为什么要引入实时OS？ 答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处 理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS 是为了满足应用的需求，更好地满 足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。 9．什么是硬实时任务和软实时任务？试举例说明。 答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结果。 举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内容的更新、火车售票系统。 10．在8位微机和16位微机中，占据了统治地位的是什么操作系统？ 答：单用户单任务操作系统，其中最具代表性的是CP/M和MS-DOS。 11．试列出Windows OS 中五个主要版本，并说明它们分别较之前一个版本有何改进。 答：(1)Microsoft Windows 1.0是微软公司在个人电脑上开发图形界面的首次尝试。(2)Windows 95是混合的16位/32位系统，第一个支持32位。带来了更强大、更稳定、更实用的桌面图形用户界面，结束了桌面操作系统间的竞争。(3)Windows 98是微软公司的混合16位/32位Windows 操作系统，改良了硬件标准的支持，革新了内存管理，是多进程操作系统。(4)Windows XP是基于Windows 2000的产品，拥有新用户图形界面月神Luna。简化了用户安全特性，整合了防火墙。(5)Windows Vista 包含了上百种新功能；特别是新版图形用户界面和Windows Aero全新界面风格、加强的搜寻功能(Windows Indexing Service)、新媒体创作工具

操作系统+磁盘调度算法

目录 目录 ........................................................ 错误!未定义书签。1．课程设计目的.............................................. 错误!未定义书签。 编写目的................................................. 错误!未定义书签。2．课程设计内容.............................................. 错误!未定义书签。 设计内容................................................. 错误!未定义书签。3．课程设计方案.............................................. 错误!未定义书签。 模块划分................................................. 错误!未定义书签。 模块调用关系图........................................... 错误!未定义书签。 子模块程序流程图......................................... 错误!未定义书签。4．测试数据和结果............................................ 错误!未定义书签。 测试数据................................................. 错误!未定义书签。 测试结果................................................. 错误!未定义书签。 测试抓图................................................. 错误!未定义书签。5．参考文献.................................................. 错误!未定义书签。6．总结...................................................... 错误!未定义书签。 设计体会................................................. 错误!未定义书签。 结束语................................................... 错误!未定义书签。7．程序使用说明书............................................ 错误!未定义书签。8．程序源代码................................................ 错误!未定义书签。

计算机操作系统知识点整理

★1.操作系统的概念：通常把操作系统定义为用以控制和管理计算机系统资源方便用户使用的程序和数据结构的集合。 ★2.操作系统的基本类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。①批处理操作系统 特点： 用户脱机使用计算机 成批处理 多道程序运行 优点： 由于系统资源为多个作业所共享，其工作方式是作业之间自动调度执行。并在运行过程中用户不干预自己的作业，从而大大提高了系统资源的利用率和作业吞吐量。 缺点： 无交互性，用户一旦提交作业就失去了对其运行的控制能力；而且是批处理的，作业周转时间长，用户使用不方便。 批处理系统中作业处理及状态 ②分时操作系统(Time Sharing OS) 分时操作系统是一个联机的多用户交互式的操作系统，如UNIX是多用户分时操作系统。 分时计算机系统：由于中断技术的使用，使得一台计算机能连接多个用户终端，用户可通过各自的终端使用和控制计算机，我们把一台计算机连接多个终端的计算机系统称为分时计算机系统，或称分时系统。 分时技术：把处理机的响应时间分成若于个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端用户获得CPU，就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行，当时间片到（用完），用户程序暂停运行，等待下一次运行。 特点： 人机交互性好：在调试和运行程序时由用户自己操作。 共享主机：多个用户同时使用。 用户独立性：对每个用户而言好象独占主机。 ③实时操作系统(real-time OS) 实时操作系统是一种联机的操作系统，对外部的请求，实时操作系统能够在规定的时间内处理完毕。 特点： 有限等待时间 有限响应时间 用户控制 可靠性高 系统出错处理能力强 设计实时操作系统要考虑的一些因素： （1）实时时钟管理 （2）连续的人—机对话 （3）过载 (4) 高度可靠性和安全性需要采取冗余措施。 ④通用操作系统 同时兼有多道批处理、分时、实时处理的功能，或其中两种以上的功能。 ⑤个人计算机上的操作系统 个人计算机上的操作系统是联机的交互式单用户操作系统，目前在个人计算机上使用的操作系统以windows系列和linux系统为主。 ⑥网络操作系统

操作系统习题集之设备管理(含答案)

操作系统习题集之设备管理 来源：北大的MSE：有关计算机的一些辅导资料 日期：2010-12-5 第5章输入输出设备第6章管理 学习重点： （1）设备管理的任务和功能。 （2）设备分类和使用特点：按输入输出传送方式分为字符型设备和块设备；按资源特点分为独享设备、共享设备和虚拟设备；按设备硬件物理特性分为顺序存取设备、直接存取设备；按设备使用分为物理设备、逻辑设备和伪设备。 （3）设备I/O方式：询问、中断和通道技术。 （4）设备分配技术和管理：设备分配算法按先来先服务和优先级队列。 （5）缓冲技术：单缓冲、双缓冲、多缓冲和缓冲池等。 （6）虚拟设备的技术（SPOOLing技术）：共享打印机实例。 （7）设备处理程序的功能。 （8）设备处理程序特点和编制内容（设备标题、数据存储和局部过程、策略过程、中断过程、命令处理子程序）。 教学要求： （1）理解设备管理的任务和功能。 （2）熟练掌握设备分类及其特点，设备的I/O方式。 （3）了解外部设备的安装。 （4）掌握输入输出设备的分类设计方法。 （5）理解使用缓冲技术的目的和缓冲区的设置方式。 （6）了解SPOOLing系统的功能和实现思想。 （7）了解输入输出设备处理程序的编程要点。 （8）了解I/O控制过程。 习题 1、从资源分配的角度看，可以把设备分为独占设备和共享设备。打印机属于独占设备，而磁盘属于共享设备。 2、虚拟设备是通过SPOOLing技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备。 3、通道是一个独立于CPU的专管输入输出的处理机，它控制外设或外存与内存之间的信息交换。 4、缓冲区的设置可分为单缓冲，双缓冲，多缓冲和缓冲池。 5、在UNIX系统中，键盘、终端、打印机等以字符为单位组织和处理信息的设备称为字符设备；而磁盘、磁带等以块为单位组织和处理信息的设备称为块设备。 6、在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的地址重地位功能。 7、用户编写的程序与实际使用的物理设备无关，而由操作系统负责地址的重定位，我们称之为设备无关性（设备独立性）。 8、在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了虚拟分配技术，即用共享设备模拟独占设备。 9、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（）。 A.并行技术 B. 通道技术 C.缓冲技术 D. 虚存技术 10、设备管理的目的是为了合理地利用外部设备和[1]，设备按照信息的传递特性可分为[2]和[3]。设备管

计算机操作系统复习材料

单项选择题 1．所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处 理机的时间和外围设备等其它资源。 A. 多重处理 B. 多道程序设计 C. 实时处理 D. 共同执行2．下列进程调度算法中，可能引起进程长时间得不到运行的算法是 （）。 A. 时间片轮转法 B. 不可抢占式静态优先级算法 C. 可抢占式静态优先级算法 D. 不可抢占式动态优先级算法3．信箱通信是一种（）的通信方式。A. 直接通信B. 间接通信 C. 低级通信 D. 信号量4．既要考虑作业等待时间，又要考虑作业执行时间的调度算法是（）。 A. 响应比高者优先 B. 短作业优先 C. 优先级调度 D. 先来先服务 5. 操作系统的职能是管理软硬件资源、合理地组织计算机工作流程和（）。 A. 为用户提供良好的工作环境和接口 B. 对用户的命令做出快速响应 C. 作为服务机构向其他站点提供优质服务 D. 防止有人以非法手段进入系统 6. 设计实时操作系统时，首先应考虑系统的（）。 A.可靠性和灵活性 B.实时性和可靠性 C.优良性和分配性 D ?灵活性和分配性 7. 进程有三种基本状态，下面关于进程状态变化的说法正确的是（）。 A. 进程一旦形成，首先进入的是运行状态 B. 若运行的进程因时间片用完而让出处理机，则该进程将转入就绪状态 C. 在分时系统中，一个正在运行的进程时间片到，该进程将转入就绪状态 D. 因进程执行中存在不确定性，一个进程可能同时处于某几种状态中 8. 临界区是指并发进程中访问临界资源的（）段。 A. 管理信息 B. 信息存储 C. 数据 D. 程序 9. 有n 个进程需要访问同一类资源，假定每个进程需要3 个资源，系统至少要提供（）个资源才能

计算机操作系统习题及答案

第一章操作系统引论 一、单项选择题 1．操作系统是一种__________。 A．通用软件 B．系统软件 C．应用软件 D．软件包 2，操作系统的__________管理部分负责对进程进行调度。 A．主存储器 B．控制器 C．运算器D．处理机 3．操作系统是对__________进行管理的软件。 A．软件B．硬件 C，计算机资源 D．应用程序 4．从用户的观点看，操作系统是__________。 A．用户与计算机之间的接口 B．控制和管理计算机资源的软件 C．合理地组织计算机工作流程的软件 D．由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 5，操作系统的功能是进行处理机管理、_______管理、设备管理及文件管理。 A．进程 B．存储器 C．硬件 D．软件 6，操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的_______。 A．利用率 B．可靠性 C．稳定性 D．兼容性 7．操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的_______和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。 A. 速度B．利用率 C. 灵活性 D．兼容性 8．操作系统的基本类型主要有_______。 A．批处理系统、分时系统及多任务系统 B．实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统 C．单用户系统、多用户系统及批处理系统 D．实时系统、分时系统和多用户系统 9．所谓_______是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。 A. 多重处理 B．多道程序设计

C. 实时处理 D．并行执行 10. _______操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A．网络 D．分布式 C．分时 D．实时 11．如果分时操作系统的时间片一定，那么_______，则响应时间越长。 A．用户数越少B．用户数越多 C．内存越少 D. 内存越多 12，分时操作系统通常采用_______策略为用户服务。 A．可靠性和灵活性 B．时间片轮转 C．时间片加权分配 D，短作业优先 13. _______操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。 A．单用户 B，分布式 C．批处理 D．监督 14．在_______操作系统控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。 A．实时B．分时 C. 分布式 D．单用户 15．设计实时操作系统时，首先应考虑系统的_______。 A. 可靠性和灵活性B．实时性和可靠性 C. 灵活性和可靠性D．优良性和分配性 16．若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列的_______不属于操作系统所管理的资源。 A. 程序 B．内存 C. CPU D．中断 二、填空题 1．操作系统的基本功能包括__①__管理、__②__管理、__③__管理、__④__管理。除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口。 2．如果一个操作系统兼有批处理、分时处理和实时处理操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为_________。 3．在分时和批处理系统结合的操作系统中引入了“前台”和“后台”作业的概念，其目的是_________。 4．分时操作系统的主要特征有三个，即__①__、__②__和__③__。 5．实时操作系统与分时操作系统的主要区别是_________。

真正能够在移动硬盘上运行的操作系统

真正能在移动硬盘上运行的操作系统 —把苹果装进你的移动硬盘 一些系统爱好者试图把操作系统装到移动硬盘，并试图在普通电脑上能够正常运行。本人也是系统爱好着，也曾试着把windows系统装在移动硬盘上，但试了Ｎ次以后还是没能成功。 对于一些系统爱好者来说，把苹果系统装进普通的电脑，已是轻而易举的事情，本人通过网上查询的一些教程，在自己的电脑上也成功的安装成了苹果系统，并能正常的运行，这要感谢那些编写教程大师们，为我提供了大量的指导和帮助。 对于一些喜欢折腾苹果系统的朋友来说，不想占用电脑硬盘的空间，又想尝尝苹果的味道，不妨试试把你的苹果系统装到移动硬盘里。本人通过多次的摸索和实践终于成功的把苹果系统装进了移动硬盘，并能在自己的电脑上正常的启动运行。 具体的方法如下： 首先要弄清楚你的电脑是否支持苹果系统，（如果不支持就别浪费时间了）再就是准备一些必须要的软件： 1．硬盘安装助手：本人用的是：leopard硬盘安装助手v0.3 2．能在windows系统中识别苹果分区的软件：HFS+ for Windows 10.0 + 3．苹果镜像文件，网上可以下载：本人这里用的是OS X 10.8.3 Install， 当然其他的也可以，最好是懒人版的，安装起来方便。 4．变色龙（折腾苹果的人知道）：我这里用的是Chameleon_win_jb51 5．磁盘分区软件：PQ分区魔术师v10.0 （这款软件可以分区格式化成ＨＳＦ格式。） 具体的做法： 方法一： 1.首先安装变色龙：

2.把你的电脑硬盘划分一小块地方有7Ｇ左右就够了，（网上编写教程的大师们教的，这里多 多感谢。）在磁盘管理器里，压缩卷或其他什么办法都行，建立一个小分区（新建简单卷），但不要格式化，最好是建磁盘的后面，尽量不影响其他的分区。 3．用硬盘安装助手把所下载的镜像写入到7Ｇ那个分区，写入方法网上教程里都有，这里就不多说了。（打开硬盘安装助手时一定要以管理员的身份运行）。 4．安装HFS+ for Windows 10.0 +（完了后重启要注册一下），在windows系统中识别苹果系统分区，以方便对一些文件作些小修改。 完了重启电脑选择变色龙启动项，然后左右键找到苹果图标，正常情况下按回车键就可以直接进入安装界面（重启之前一定要把你的移动硬盘插入电脑），如果启动失败，重新启动前输入: -f - v –x 中间用空格键分开。应该是能启动的。