用位示圖管理磁盤空間的分配與回收

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上課 程 設 計 報 告( 2016-2017年度第二學期)課程名稱: 操作系統(tǒng)實驗 課設題目: 用位示圖管理磁盤空間的分配與回收 院 系: 控制與計算機工程學院 班 級: 信安1401 姓 名: 黃競昶 指導教師: 賈靜平 設計周數(shù): 一周 成 績: 2015年7月9 日一、需求分析要求打印或顯示程序運行前和運行后的位示圖，以及分配和回收磁盤的物理地址過程。（1）假定現(xiàn)有一個磁盤組，共40個柱面。每個柱面4個磁道，每個磁道又劃分成4個物理記錄。磁盤的空間使用情況用位示圖表示。位示圖用若干個字構成，每一位對應一個磁盤塊。1表示占用，0表示空閑。為了簡單，假定字長為16位

2、，其位示圖如圖91所示。系統(tǒng)設一個變量S，記錄磁盤的空閑塊個數(shù)。位0123456789101112131415字0111111010011111012. . .39圖91 位示圖（2）申請一個磁盤塊時，由磁盤塊分配程序查位示圖，找出一個為0的位，并計算磁盤的物理地址(即求出柱面號、磁道號(也即磁頭號)和扇區(qū)號)。由位示圖計算磁盤的相對塊號的公式如下：相對塊號一字號×16+位號之后再將相對塊號轉換成磁盤的物理地址：由于一個柱面包含的扇區(qū)數(shù)每柱面的磁道數(shù)×每磁道的扇區(qū)數(shù)4×416，故柱面號相對塊號16的商，即柱面號字號磁道號(相對塊號16的余數(shù))4的商，即(位號4)的

3、商物理塊號(相對塊號16的余數(shù))4的余數(shù)，即(位號4)的余數(shù)（3）當釋放一個相對物理塊時，運行回收程序，計算該塊在位示圖中的位置，再把相應位置0。計算公式如下：先由磁盤地址計算相對塊號：相對塊號柱面號×16+磁道號×4+物理塊號再計算字號和位號：字號相對塊號16的商，也即字號柱面號位號磁道號×物理塊數(shù)每磁道+物理塊號 （4）按照用戶要求，申請分配一系列磁盤塊，運行分配程序，完成分配。然后將分配的相對塊號返回用戶，并將相對塊號轉換成磁盤絕對地址，再顯示系統(tǒng)各表和用戶已分配的情況。（5）設計一個回收算法，將上述已分配給用戶的各盤塊釋放。并顯示系統(tǒng)各表?；厥账惴驁D如圖

4、5所示。二、整體功能及設計程序整體主要有四個功能模塊，分別是：初始化、分配、單獨回收以及全部回收。當點擊相應按鈕時實現(xiàn)其功能。程序設計了三個方法，分別是初始化init、分配算法dist、單獨回收rec、全部回收allrec。磁盤空間分配框圖如圖1所示, 磁盤空間回收框圖如圖2所示.開 始由磁盤的三維轉為磁盤的相對塊號由相對塊號轉換成對應位示圖的字位號置位示圖相應位為0空閑盤個數(shù)+1輸出位示圖等返 回釋放一個磁盤塊開始申請一個磁盤塊還有空閑塊？申請者等待返 回查位示圖找第一個為0的字位號找到了？返回，磁盤已滿本次無法分配返 回NYYNN由字位號計算相對塊號，柱面號，磁道號，物理記錄號，并輸出這些

5、參數(shù)位置示圖相應位為1 圖1 磁盤空間分配框圖 圖2 磁盤空間回收框圖三、編程實現(xiàn)import java.awt.*;import .*;import javax.swing.*;public class bitmap extends JFrame implements ActionListenerJTable table;JScrollPane sp1,sp2;JTextArea ta;JLabel l1,l2,l3,l4,l5;JTextField tf1,tf2,tf3;JButton b1,b2,b3,b4;JPanel p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7;String data

6、 ;String colum;int sp;/存放（相對）可用塊 int used;/存放（相對）已用塊數(shù) int A,H;/S為可用塊數(shù)，T為已用塊數(shù)bitmap()super("“位示圖管理磁盤空間的分配與回收”系統(tǒng)模擬");data = new String4016;colum = new String16; sp = new int640; used = new int640; A = 0; H = 0; for(int i=0; i<16; i+) columi=""+i; table = new JTable(data,colum);

7、sp1 = new JScrollPane(table); tf1 = new JTextField(6); tf2 = new JTextField(6); tf3 = new JTextField(6); ta = new JTextArea(10,20); sp2 = new JScrollPane(ta); p1 = new JPanel(new BorderLayout(); p2 = new JPanel(new FlowLayout(); p3 = new JPanel(new BorderLayout(); p4 = new JPanel(new FlowLayout(); p

8、5 = new JPanel(new FlowLayout(); p6 = new JPanel(new BorderLayout(); p7 = new JPanel(new FlowLayout(); l1 = new JLabel("位示圖如下："); b1 = new JButton("位示圖初始化"); b1.addActionListener(this); b2 = new JButton("回收全部磁盤塊"); b2.addActionListener(this); p2.add(b1);p2.add(b2); p1.a

9、dd(l1,"North"); p1.add(sp1,"Center"); p1.add(p2,"South"); l2 = new JLabel("運行狀況: "); l5 = new JLabel("空閑塊數(shù)量："); p7.add(l5);p7.add(tf3); p3.add(l2,"North"); p3.add(p7,"South"); p3.add(sp2,"Center"); l3 = new JLabel("

10、請輸入需要分配的塊數(shù)："); l4 = new JLabel("請輸入要回收的盤塊號："); b3 = new JButton("確認分配"); b3.addActionListener(this); b4 = new JButton("確認回收"); b4.addActionListener(this); p4.add(l3);p4.add(tf1);p4.add(b3); p5.add(l4);p5.add(tf2);p5.add(b4); p6.add(p4,"North");p6.add(p5,&

11、quot;Center"); this.setLayout(new BorderLayout(); this.add(p1,"West"); this.add(p3,"Center"); this.add(p6,"South"); this.pack(); this.setVisible(true); public void init()/功能：初始化 int k; for(int i=0;i<40;i+) for(int j=0;j<16;j+) k = (int)(Math.random()*2);/0與1兩

12、數(shù)中進行隨機 dataij=""+k; table.setValueAt(""+k,i,j); public void getavail()/功能：得出可用塊號與不可用塊號的集合 int a; int b=0,c=0; A = 0; H = 0; for(int i=0;i<40;i+) for(int j=0;j<16;j+) if(dataij.equals("0") a = i*16+j;/得到相對塊號 spb = a;/寫入可用塊號集合 A+; b+; else a = i*16+j;/得到相對塊號 usedc =

13、 a; H+; c+;/寫入不可用塊號集合 public void allrec()/全部回收 ta.setText(""); String str="回收結果：n" for(int i=0;i<H;i+) int a = usedi/16; int b = usedi%16/4; int c = usedi%16%4; dataa4*b+c="0" table.setValueAt("0",a,4*b+c);/位示圖相應位置置零 str+="柱面"+a+"磁道"+b+

14、"扇區(qū)"+c+"盤塊號："+usedi+"n" usedi=0;/位示圖相應位置置零 for(int i=0;i<40;i+) for(int j=0;j<16;j+) table.setValueAt("0",i,j); H=0; getavail(); ta.append(str); public static void main(String args) new bitmap();public void actionPerformed(ActionEvent e) if(e.getSource()

15、=b1) init(); getavail(); String str6=""+A; ta.append("初始化完成!n"); tf3.setText(str6);if(e.getSource()=b2) if(A=640) ta.setText(""); String str7="沒有資源可回收" ta.append(str7); else allrec(); String str8=""+A; tf3.setText(str8);if(e.getSource()=b3) int n; (t

16、f1.getText(); n=Integer.parseInt(tf1.getText(); tf1.setText(""); if(A<n) ta.setText(""); String str1="空閑塊不足n" /ta.append(str1); JOptionPane.showMessageDialog(null,"空閑塊不足","提示",JOptionPane.PLAIN_MESSAGE); return; else int j,k; ta.setText("&quo

17、t;); String str="分配結果n" int x=H; for(int i=0;i<n;i+) j = spi/16; k = spi-j*16; usedx+i=spi;/可用塊相對地址轉為已用塊相對地址 datajk="1" table.setValueAt("1",j,k);/將位示圖對應位置寫1 str+="柱面"+spi/16+" 磁道"+(spi%16)/4+" 扇區(qū)"+(spi%16)%4+"盤塊號："+spi+"

18、n" A-; H+; for(int t=0;t<A;t+) spt=spt+n;/刪除可用塊中的已用塊 ta.append(str); String str2=""+A; tf3.setText(str2); tf1.setText("");if(e.getSource()=b4) int num; num=Integer.parseInt(tf2.getText(); ta.setText(""); String str="" int j,k = 0; int a=num/16;/柱面 int

19、b=num%16/4;/磁道 int c=num%16%4; /扇區(qū) if(dataa4*b+c.equals("0") JOptionPane.showMessageDialog(null,"不可回收空閑塊","提示",JOptionPane.PLAIN_MESSAGE); /tf2.setText(" "); return; else dataa4*b+c="0" table.setValueAt("0",a,4*b+c); str+="柱面"+a+"磁道"+b+"扇區(qū)"+c+"盤快號："+num+&