1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告2021-2021年度第二學(xué)期課程名稱：操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課設(shè)題目：用位示圖治理磁盤(pán)空間的分配與回收院系:限制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院班級(jí):信安1401姓名:黃竟昶指導(dǎo)教師：賈靜平設(shè)計(jì)周數(shù)：一周成績(jī):2021、需求分析要求打印或顯示程序運(yùn)行前和運(yùn)行后的位示圖,以及分配和回收磁盤(pán)的物理地址過(guò)程.1假定現(xiàn)有一個(gè)磁盤(pán)組,共40個(gè)柱面.每個(gè)柱面4個(gè)磁道,每個(gè)磁道又劃分成4個(gè)物理記錄.磁盤(pán)的空間使用情況用位示圖表示.位示圖用假設(shè)干個(gè)字構(gòu)成,每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)磁盤(pán)塊.1表示占用,0表示空閑.為了簡(jiǎn)單,假定字長(zhǎng)為16位,其位示圖如圖9-1所示.系統(tǒng)設(shè)一個(gè)變量S,記錄磁盤(pán)的空閑塊個(gè)數(shù).位01234567891011

2、12131415字0111111010011111012.39圖91位小圖2申請(qǐng)一個(gè)磁盤(pán)塊時(shí),由磁盤(pán)塊分配程序查位示圖,找出一個(gè)為0的位,并計(jì)算磁盤(pán)的物理地址即求出柱面號(hào)、磁道號(hào)也即磁頭號(hào)和扇區(qū)號(hào).由位示圖計(jì)算磁盤(pán)的相對(duì)塊號(hào)的公式如下：相對(duì)塊號(hào)一字號(hào)x16+位號(hào)之后再將相對(duì)塊號(hào)轉(zhuǎn)換成磁盤(pán)的物理地址：由于一個(gè)柱面包含的扇區(qū)數(shù)=每柱面的磁道數(shù)x每磁道的扇區(qū)數(shù)=4x4=16,故柱面號(hào)=相對(duì)塊號(hào)/16的商,即柱面號(hào)=字號(hào)磁道號(hào)=相對(duì)塊號(hào)/16的余數(shù)/4的商,即位號(hào)/4的商物理塊號(hào)=相對(duì)塊號(hào)/16的余數(shù)/4的余數(shù),即位號(hào)/4的余數(shù)3當(dāng)釋放一個(gè)相對(duì)物理塊時(shí),運(yùn)行回收程序,計(jì)算該塊在位示圖中的位置,再把相應(yīng)

3、位置00計(jì)算公式如下：先由磁盤(pán)地址計(jì)算相對(duì)塊號(hào)：相對(duì)塊號(hào)=柱面號(hào)X16+磁道號(hào)X4+物理塊號(hào)再計(jì)算字號(hào)和位號(hào)：字號(hào)=相對(duì)塊號(hào)/16的商,也即字號(hào)=柱面號(hào)位號(hào)=磁道號(hào)x物理塊數(shù)/每磁道+物理塊號(hào)4根據(jù)用戶要求,申請(qǐng)分配一系列磁盤(pán)塊,運(yùn)行分配程序,完成分配.然后將分配的相對(duì)塊號(hào)返回用戶,并將相對(duì)塊號(hào)轉(zhuǎn)換成磁盤(pán)絕對(duì)地址,再顯示系統(tǒng)各表和用戶已分配的情況.5設(shè)計(jì)一個(gè)回收算法,將上述已分配給用戶的各盤(pán)塊釋放.并顯示系統(tǒng)各表.回收算法框圖如圖5所示.二、整體功能及設(shè)計(jì)程序整體主要有四個(gè)功能模塊,分別是：初始化、分配、單獨(dú)回收以及全部回收.當(dāng)點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕時(shí)實(shí)現(xiàn)其功能.程序設(shè)計(jì)了三個(gè)方法,分別是初始化init

4、、分配算法dist、單獨(dú)回收rec、全部回收allrec磁盤(pán)空間分配框圖如圖1所示,磁盤(pán)空間回收框圖如圖2所示.圖1磁盤(pán)空間分配框圖圖2磁盤(pán)空間回收框圖三、編程實(shí)現(xiàn)importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjavax.swing.*;publicclassbitmapextendsJFrameimplementsActionListenerJTabletable;JScrollPanesp1,sp2;JTextAreata;JLabel11,12,13,14,15;JTextFieldtf1,tf2,tf3;JButtonb1,b2,b3,b4

5、;JPanelp1,p2,p3,p4,p5,p6,p7;Stringdata;Stringcolum口；intsp口;存放(相對(duì))可用塊intused口;存放(相對(duì))已用塊數(shù)intA,H;/S為可用塊數(shù),T為已用塊數(shù)bitmap()super("“位示圖治理磁盤(pán)空間的分配與回收系統(tǒng)模擬");data=newString4016;colum=newString16;sp=newint640;used=newint640;A=0;H=0;for(inti=0;i<16;i+)columi=""+i;table=newJTable(data,colum)

6、;sp1=newJScrollPane(table);tf1=newJTextField(6);tf2=newJTextField(6);tf3=newJTextField(6);ta=newJTextArea(10,20);sp2=newJScrollPane(ta);pl=newJPanel(newBorderLayout();p2=newJPanel(newFlowLayout();p3=newJPanel(newBorderLayout();p4=newJPanel(newFlowLayout();p5=newJPanel(newFlowLayout();p6=newJPanel(ne

7、wBorderLayout();p7=newJPanel(newFlowLayout();l1=newJLabel("位示圖如下：");b1=newJButton("位示圖初始化");b1.addActionListener(this);");b2=newJButton("b2.addActionListener(this);p2.add(b1);p2.add(b2);p1.add(l1,"North");p1.add(sp1,"Center");p1.add(p2,"South&qu

8、ot;);l2=newJLabel("運(yùn)行狀況：");l5=newJLabel("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=newJLabel("請(qǐng)輸入需要分配的塊數(shù):II);l4=newJLabel("請(qǐng)輸入要回收的盤(pán)塊號(hào):II);b3=newJButton("確認(rèn)分配");b3.addActionListen

9、er(this);b4=newJButton(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,"Center");this.setLayout(newBorderLayout();this.add(p1,"West");this.add(p3,"Center");this.add(p6,"South"

10、;);this.pack();this.setVisible(true);publicvoidinit()/功能：初始化intk;for(inti=0;i<40;i+)for(intj=0;j<16;j+)k=(int)(Math.random()*2);/0與1兩數(shù)中進(jìn)行隨機(jī)dataij=""+k;table.setValueAt(""+k,i,j);publicvoidgetavail()/功能：得出可用塊號(hào)與不可用塊號(hào)的集合inta;intb=0,c=0;A=0;H=0;for(inti=0;i<40;i+)for(intj=0;

11、j<16;j+)(if(dataij.equals("0")(a=i*16+j;/得到相對(duì)塊號(hào)spb=a;/寫(xiě)入可用塊號(hào)集合A+;b+;else(a=i*16+j;/得到相對(duì)塊號(hào)usedc=a;H+;c+;/寫(xiě)入不可用塊號(hào)集合publicvoidallrec()/全部回收(ta.setText("");Stringstr="回收結(jié)果：n"for(inti=0;i<H;i+)(inta=usedi/16;intb=usedi%16/4;intc=usedi%16%4;dataa4*b+c="0"table

12、.setValueAt("0",a,4*b+c);位示圖相應(yīng)位置置零str+="柱面"+a+"磁道"+b+"扇區(qū)"+c+"盤(pán)塊號(hào)："+usedi+"n"usedi=0;/位示圖相應(yīng)位置置零for(inti=0;i<40;i+)for(intj=0;j<16;j+)table.setValueAt("0",i,j);H=0;getavail();ta.append(str);publicstaticvoidmain(Stringargs)newb

13、itmap();publicvoidactionPerformed(ActionEvente)if(e.getSource()=b1)init();getavail();Stringstr6=""+A;ta.append("初始化完成！n");tf3.setText(str6);if(e.getSource()=b2)if(A=640)(ta.setText("");Stringstr7="沒(méi)有資源可回收"ta.append(str7);)elseallrec();Stringstr8=""+A

14、;tf3.setText(str8);)if(e.getSource()=b3)intn;System.out.println(tf1.getText();n=Integer.parseInt(tf1.getText();tf1.setText("");if(A<n)ta.setText("");Stringstr1="空閑塊缺乏n"/ta.append(str1);JOptionPane.showMessageDialog(null,"空閑塊缺乏","提示,JOptionPane.PLAIN_ME

15、SSAGE);return;)elseintj,k;ta.setText("");Stringstr="分配結(jié)果n"intx=H;for(inti=0;i<n;i+)(j=spi/16;k=spi-j*16;usedx+i=spi;/可用塊相對(duì)地址轉(zhuǎn)為已用塊相對(duì)地址datajk="1"table.setValueAt("1",j,k);/將位示圖對(duì)應(yīng)位置寫(xiě)1str+="柱面"+spi/16+磁道"+(spi%16)/4+扇區(qū)+(spi%16)%4+"盤(pán)塊號(hào)："

16、+spi+"n"A-;H+;for(intt=0;t<A;t+)(spt=spt+n;/刪除可用塊中的已用塊ta.append(str);Stringstr2=""+A;tf3.setText(str2);tf1.setText("");if(e.getSource()=b4)intnum;num=Integer.parseInt(tf2.getText();ta.setText("");Stringstr=""intj,k=0;inta=num/16;/柱面intb=num%16/4;/

17、磁道intc=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+"

18、扇區(qū)"+c+盤(pán)快號(hào)："+num+"'n"A+;H-;for(inti=0;i<H;i+)(if(usedi=num)(k=i;break;for(j=k;j<H;j+)usedj=usedj+1;/將回收的塊號(hào)從“已用"中刪除ta.append("回收結(jié)果：n");ta.append(str);getavail();Stringstr5=""+A;tf3.setText(str5);tf2.setText("");)四、使用說(shuō)明程序運(yùn)行后的運(yùn)行界面如圖3所示:圖3程序運(yùn)行界面單擊“初始化按扭初使化程序.初使化后位示圖分配情況圖如圖4所小.圖4初使化后位示圖分配情況圖輸入所需分配的