課程設(shè)計(jì)：存儲(chǔ)管理

目錄TOC\o"1-5"\h\z目錄 2概述 3課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 32.1設(shè)計(jì)任務(wù) 32.2設(shè)計(jì)要求 3\o"CurrentDocument"2.3課程設(shè)計(jì)任務(wù)安排 3算法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3\o"CurrentDocument"3.1算法的總體思想（流程） 3\o"CurrentDocument"3.2首次適應(yīng)算法 3321功能 4322數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（包I括變量的定義，要注釋?。?4算法（流程圖表示，或偽C表示） 4\o"CurrentDocument"3.3循環(huán)首次適應(yīng)算法 5\o"CurrentDocument"功能 5\o"CurrentDocument"3.3.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 5\o"CurrentDocument"算法 6\o"CurrentDocument"3.4最佳適應(yīng)算法 6341功能 7\o"CurrentDocument"3.4.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 7\o"CurrentDocument"算法 7\o"CurrentDocument"3.5最壞適應(yīng)算法 8\o"CurrentDocument"功能 8\o"CurrentDocument"3.5.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 8\o"CurrentDocument"算法 9程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 10\o"CurrentDocument"4.1程序流程圖 10\o"CurrentDocument"4.2程序代碼（要注釋） 104.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果 17結(jié)論 18收獲、體會(huì)和建議。 18\o"CurrentDocument"詹煥齊總結(jié)： 18\o"CurrentDocument"劉偉業(yè)總結(jié)： 18參考文獻(xiàn)。 19動(dòng)態(tài)分區(qū)分配是根據(jù)進(jìn)程的實(shí)際需要，動(dòng)態(tài)地為之分配內(nèi)存空間，而在分配時(shí)，須按照一定的分配算法，從空閑分區(qū)表或空閑分區(qū)鏈中選出一分區(qū)分配給該作業(yè)。在本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了五種分配算法，分別是：首次適應(yīng)算法循環(huán)首次適應(yīng)算法最壞適應(yīng)算法最佳適應(yīng)算法快速適應(yīng)算法2.課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1設(shè)計(jì)任務(wù)要求設(shè)計(jì)主界面以靈活選擇其中算法，5種算法都要求實(shí)現(xiàn)。2.2設(shè)計(jì)要求1）首先由系統(tǒng)生成當(dāng)前的內(nèi)存狀態(tài)，要求未分配的分區(qū)數(shù)量不少于3個(gè)，且空間大小隨機(jī)，然后隨機(jī)生成一個(gè)數(shù)，表示等待分配進(jìn)程的大小。2）然后顯示上述算法由用戶選擇，結(jié)果顯示分配后的狀態(tài)。2.3課程設(shè)計(jì)任務(wù)安排日期劉偉業(yè)詹煥齊星期三下午研究算法研究算法星期四早上設(shè)計(jì)算法參與設(shè)計(jì)星期四下午設(shè)計(jì)算法，編寫界面參與設(shè)計(jì)星期五早上編寫算法完成部分文檔星期五下午程序測(cè)試并優(yōu)化程序測(cè)試，完成文檔3.算法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.1算法的總體思想（流程）設(shè)計(jì)程序模擬四種動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法：首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法和最壞適應(yīng)算法的工作過程。假設(shè)內(nèi)存中空閑分區(qū)個(gè)數(shù)為n,空閑分區(qū)大小分別為P,…，P，在動(dòng)態(tài)分區(qū)分配過程中需要分配的進(jìn)程個(gè)數(shù)為m（mWn）,它們需要的1n分區(qū)大小分別為S,…，S，分別利用四種動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法將m個(gè)進(jìn)程放入n個(gè)空閑1m分區(qū)，進(jìn)程在空閑分區(qū)中的分配情況。3.2首次適應(yīng)算法3.2.1功能在首次適應(yīng)算法中，是從已建立好的數(shù)組中順序查找，直至找到第一個(gè)大小能滿足要求的空閑分區(qū)為止，然后再按照作業(yè)大小，從該分區(qū)中劃出一塊內(nèi)存空間分配給請(qǐng)求者，余下的空間令開辟一塊新的地址，大小為原來的大小減去作業(yè)大小，若查找結(jié)束都不能找到一個(gè)滿足要求的分區(qū)，則此次內(nèi)存分配失敗。3.2.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（包括變量的定義，要注釋！）privatestaticintMaxNum=100;〃空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintn;〃作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintm;〃空閑分區(qū)大小privatestaticintFreePartition[]=newint[MaxNum];〃作業(yè)名稱privatestaticcharProcessName[]=newchar[MaxNum];〃作業(yè)需求空間大小privatestaticintProcessNeed[]=newint[MaxNum];〃作業(yè)分配標(biāo)志privatestaticbooleanstate[]=newboolean[MaxNum];〃空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintPartitionNum;〃作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintProcessNum;〃記錄作業(yè)分配privatestaticcharorder[][]=newchar[MaxNum][MaxNum];3.2.3算法（流程圖表示，或偽C表示）publicstaticvoidFirst(){fOr(i=0;i<m;i++){for(j=0;jvnj++){〃找到第一個(gè)合適的空閑分區(qū)if((ProcessNeed[i]<=FreePartition[jl)&&(!state[i])){for(k=0;k<3;k++) 〃記錄作業(yè)分配{if(order[j][k]==0)〃為空{(diào)order[j][k]=ProcessName[i];break;}elsecontinue;}FreePartition[j]=FreePartition[j]-ProcessNeed[i];state[i]=true;}}}}3.3循環(huán)首次適應(yīng)算法3.3.1功能該算法是由首次適應(yīng)算法演變而成，在為進(jìn)程分配內(nèi)存空間時(shí)，不再是每次都從第一個(gè)空間開始查找，而是從上次找到的空閑分區(qū)的下一個(gè)空閑分區(qū)開始查找，直至找到第一個(gè)能滿足要求的空閑分區(qū)，從中劃出一塊與請(qǐng)求大小相等的內(nèi)存空間分配給作業(yè)，為實(shí)現(xiàn)本算法，設(shè)置一個(gè)全局變量f,來控制循環(huán)查找，當(dāng)f%N==0時(shí)，f=0；若查找結(jié)束都不能找到一個(gè)滿足要求的分區(qū)，則此次內(nèi)存分配失敗。3.3.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)privatestaticintMaxNum=100;〃空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintn;〃作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintm;〃空閑分區(qū)大小privatestaticintFreePartition[]=newint[MaxNum];〃作業(yè)名稱privatestaticcharProcessName[]=newchar[MaxNum];〃作業(yè)需求空間大小privatestaticintProcessNeed[]=newint[MaxNum];〃作業(yè)分配標(biāo)志privatestaticbooleanstate[]=newboolean[MaxNum];〃空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintPartitionNum;〃作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintProcessNum;〃記錄作業(yè)分配privatestaticcharorder[][]=newchar[MaxNum][MaxNum];3.3.3算法publicstaticvoidCycleFirst(){i=0;j=0;while((i<n)&&(/km)){if((ProcessNeed[i]<=FreePartition[/])&&(!state[i])){for(k=0;kv3;k++) 〃記錄作業(yè)分配{if(order[/][k]==0){order[/][k]=ProcessName[i];break;}elsecontinue;3.4最佳適應(yīng)算法3.4.1功能最佳適應(yīng)分配算法是每次為作業(yè)分配內(nèi)存時(shí)，掃描整個(gè)數(shù)組，總是把能滿足條件的，又是最小的空閑分區(qū)分配給作業(yè)，避免“大材小用”。該算法要求將所有的空閑分區(qū)按其容量以從小到大的順序形成一空閑分區(qū)鏈。這樣，第一次找到的能滿足要求的空閑區(qū)必然是最佳的。3.4.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)privatestaticintMaxNum=100;〃空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintn;〃作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintm;〃空閑分區(qū)大小privatestaticintFreePartition[]=newint[MaxNum];〃作業(yè)名稱privatestaticcharProcessName[]=newchar[MaxNum];〃作業(yè)需求空間大小privatestaticintProcessNeed[]=newint[MaxNum];〃作業(yè)分配標(biāo)志privatestaticbooleanstate[]=newboolean[MaxNum];〃空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintPartitionNum;〃作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintProcessNum;〃記錄作業(yè)分配privatestaticcharorder[][]=newchar[MaxNum][MaxNum];3.4.3算法publicstaticvoidBest(){for(i=0;ivm;i++){temp=FreePartition[0];k=0;〃找到第一個(gè)合適的空閑分區(qū)while(ProcessNeed[i]>temp){k++;temp=FreePartition[k];}for(j=0;j<n;j++){〃按最佳適應(yīng)算法找到符合的空閑區(qū)if((ProcessNeed[i]<=FreePartition[jl)&&(temp>FreePartition[j)&&(!state[i])){temp=FreePartition[j];k=j;}elsecontinue;}for(d=0;d<3;d++) 〃記錄作業(yè)分配{if(order[k][d]==0){order[k][d]=ProcessName[i];break;}elsecontinue;}FreePartition[k]=FreePartition[k]-ProcessNeed[i];state[i]=true;}}3.5最壞適應(yīng)算法3.5.1功能最壞適應(yīng)分配算法選擇空閑分區(qū)的策略正好與最佳適應(yīng)算法相反。是每次為作業(yè)分配內(nèi)存時(shí)，掃描整個(gè)數(shù)組，總是把能滿足條件的，又是最大的空閑分區(qū)分配給作業(yè)。對(duì)中小作業(yè)有利，同時(shí)查找效率很高。3.5.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)privatestaticintMaxNum=100;〃空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintn;〃作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintm;〃空閑分區(qū)大小privatestaticintFreePartition[]=newint[MaxNum];〃作業(yè)名稱privatestaticcharProcessName[]=newchar[MaxNum];〃作業(yè)需求空間大小privatestaticintProcessNeed[]=newint[MaxNum];〃作業(yè)分配標(biāo)志privatestaticbooleanstate[]=newboolean[MaxNum];〃空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintPartitionNum;〃作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintProcessNum;〃記錄作業(yè)分配privatestaticcharorder[][]=newchar[MaxNum][MaxNum];3.5.3算法publicstaticvoidWorst(){for(i=0;ivm;i++){temp=FreePartition[0];k=0;for(j=0;j<n;/++){〃按最壞適應(yīng)算法找到合適的空閑分區(qū)if((ProcessNeed[i]<=FreePartition[/])&&(temp<FreePartition[j]&&

(!state[i])){temp=FreePartition[j]k=j；}elsecontinue;}for(d=0;dv3;d++) 〃記錄作業(yè)分配{if(order[k][d]==0){order[k][d]=ProcessName[i];break;}elsecontinue:}FreePartition[k]=FreePartition[k]-ProcessNeed[i];state[i]=true;}}4.程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1程序流程圖4.2程序代碼(要注釋)D_ProcessPartition.javaimportjava.io.BufferedlnputStream;importiava.io.FilelnputStream;importjava.io.FileNotFoundException;importjava,util.Random;importjava,util.Scanner;publicclassD_ProcessPartition{privatestaticintMaxNum=100;//空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintn;//作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintm;//空閑分區(qū)大小privatestaticintFreePartitio[]二newint[MaxNum]；//作業(yè)名稱privatestaticcharProcessNam[]=newchar[MaxNum]；//作業(yè)需求空間大小privatestaticintProcessNee[]=newint[MaxNum];//作業(yè)分配標(biāo)志privatestaticbooleanstate[]=newboolean[MaxNum];//空閑分區(qū)個(gè)數(shù)privatestaticintPartitionNu;//作業(yè)個(gè)數(shù)privatestaticintProcessNu;//記錄作業(yè)分配privatestaticcharorder[][]=newchar[MaxNum][MaxNum]；//?????privatestaticcharch[]=newchar[MaxNum]；//臨時(shí)變量privatestaticinttemp；//算法選擇//l-首次適應(yīng)算法//2-循環(huán)首次適應(yīng)算法//3-最佳適應(yīng)算法//4-最壞適應(yīng)算法privatestaticintoption=0;//for循環(huán)中使用privatestaticinti;privatestaticintj;privatestaticintk;privatestaticintd;privatestaticScannerstdin；publicStringDProcessPartition(intoption,intn)throwsFileNotFoundException{Stringxinxi二;Stringzuoyexinxi二;StringsuanfaString二"“；//輸入數(shù)據(jù)xinxi二input(n);//選擇算法//1-首次適應(yīng)算法//2-循環(huán)首次適應(yīng)算法//3-最佳適應(yīng)算法//4-最壞適應(yīng)算法switch(option){case1:suanfaString二"首次適應(yīng)算法"；First(n);zuoyexinxi二"對(duì)作業(yè)用首次適應(yīng)算法進(jìn)行空間分配:\n"+output(n);break;case2:suanfaString二"循環(huán)首次適應(yīng)算法";CycleFirst(n);zuoyexinxi二"對(duì)作業(yè)用循環(huán)首次適應(yīng)算法進(jìn)行空間分配:\n"+output(n);break;case3:suanfaString二"最佳適應(yīng)算法"；Best(n);zuoyexinxi二"對(duì)作業(yè)用最佳適應(yīng)算法進(jìn)行空間分配:\n"+output(n);break;case4:suanfaString二"最壞適應(yīng)算法"；Worst(n);zuoyexinxi="對(duì)作業(yè)用最壞適應(yīng)算法進(jìn)行空間分配:\n"+output(n);break;}//返回?cái)?shù)據(jù)在JTA上顯示出來Stringall二"你選擇了"+suanfaString+"\n\n"+xinxi+"\n\n"+zuoyexinxi;returnall;}//輸入數(shù)據(jù)publicstaticStringinput(intn)throwsFileNotFoundException{//算法選擇//l-首次適應(yīng)算法//2-循環(huán)首次適應(yīng)算法//3-最佳適應(yīng)算法//4-最壞適應(yīng)算法Stringresult二""；//請(qǐng)依次輸入空閑分區(qū)大小(KB)for(i=0;i<n;i++){FreePartitio[i]二RandomTestO；result二result+FreePartitio[i]+"";}result="隨機(jī)的"+n+"個(gè)空閑分區(qū)大小為:"+result+"\n"+"隨機(jī)的作業(yè)大小為:";//請(qǐng)輸入作業(yè)個(gè)數(shù)，按題目要求默認(rèn)為1可設(shè)置m=1;//固定的作業(yè)名稱ProcessNam[i]="Process".charAt(0);ch[i]=ProcessNam[i];//按題目要求隨機(jī)作業(yè)大小(KB)for(i=0;i<m;i++){ProcessNee[i]=RandomTest()；state[i]二false;result二result+ProcessNee[i];}returnresult;}publicstaticintRandomTest(){intmin=1;Randomrandom=newRandom();ints=random.nextint(MaxNum)%(MaxNum-min+1)+min;System.out.println(s);returns;}//1――首次適應(yīng)算法publicstaticvoidFirst(intn){for(i=0;i<m;i++){for(j=O;j〈n;j++){//找到第一個(gè)合適的空閑分區(qū)if((ProcessNee[i]<=FreePartitio[j])&&(!state[i])){for(k=0;k<3;k++) //記錄作業(yè)分配{辻(order[j][k]==0) //為空{(diào)order[j][k]二ProcessNam[i];break;}elsecontinue;}FreePartitio[j]二FreePartitio[j]-ProcessNee[i]；state[i]=true;}}}}//2――循環(huán)首次適應(yīng)算法publicstaticvoidCycleFirst(intn){i=0;j=0;while((i<n)&&(j〈m)){if((ProcessNee[i]<=FreePartitio[j])&&(!state[i])){for(k=0；k<3;k++) //記錄作業(yè)分配{辻(order[j][k]==0){order[j][k]=ProcessNam[i]；break;}elsecontinue;}FreePartitio[j]二FreePartitio[j]-ProcessNee[i]；state[i]=true;i++；}elsej++；}}//3——最佳適應(yīng)算法publicstaticvoidBest(intn){for(i=0;i<m；i++){temp二FreePartitio[0]；k=0；//找到第一個(gè)合適的空閑分區(qū)while(ProcessNee[i]>temp){k++；temp=FreePartitio[k]；}for(j=0;j〈n;j++){//按最佳適應(yīng)算法找到符合的空閑區(qū)if((ProcessNee[i]<=FreePartitio[j])&&(temp>FreePartitio[j])&&(!state[i])){temp二FreePartitio[j]；k=j;}elsecontinue;}for(d=0；d<3;d++) //記錄作業(yè)分配{if(order[k][d]==0){order[k][d]=ProcessNam[i]；break;}elsecontinue;}FreePartitio[k]二FreePartitio[k]-ProcessNee[i]；state[i]=true;}}//4——最壞適應(yīng)算法publicstaticvoidWorst(intn){for(i=0;i<m；i++){temp二FreePartitio[0]；k=0；for(j=0；j〈n；j++){//按最壞適應(yīng)算法找到合適的空閑分區(qū)if((ProcessNee[i]<=FreePartitio[j])&&(temp<FreePartitio[j])&&(!state[i])){temp二FreePartitio[j]；k=j;}elsecontinue;}for(d=0；d<3;d++) //記錄作業(yè)分配{if(order[k][d]==0){order[k][d]=ProcessNam[i];break;}elsecontinue;}FreePartitio[k]二FreePartitio[k]-ProcessNee[i];state[i]=true;}}//結(jié)果輸出publicstaticStringoutput(intn){StringresuItString="";for(i=0;i<n;i++){System.out.print("|");resuItString=resuItString+"|";for(j=0;j〈3;j++){if(order[i][j]==0){System.out.print("");resuItString=resuItString+"";}else{System.out.print(order[i][j]);resuItString=resuItString+order[i][j];}}}System.out.print("|\n");resuItString=resuItString+"|\n";4.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果諸輸入空閑分區(qū)的個(gè)數(shù)（不能少于外）首探適應(yīng)算法情壞首決適應(yīng)算諾最隹適應(yīng)算法最壞迢應(yīng)算法04開貽算法5.結(jié)論在上學(xué)期末幾天的時(shí)間中，我