用位示图管理磁盘空间的分配与回收

1、华址电力*孑课程设计报告（2016-2017年度第二学期）课程名称：操作系统实验课设题目：用位示图管理磁盘空间的分配与回收 院 系:控制与计算机工程学院班级:信安1401姓名:黄竞昶指导教师:贾静平设计周数:一周成 绩:2015、需求分析要求打印或显示程序运行前和运行后的位示图，以及分配和回收磁盘的物理地址过程。（1）假定现有一个磁盘组，共40个柱面。每个柱面4个磁道，每个磁 道又划分成4个物理记录。磁盘的空间使用情况用位示图表示。位示图用若干个字构成，每一位对应一个磁盘块。1表示占用，0表示空闲。为了简单， 假定字长为16位，其位示图如图9 1所示。系统设一个变量S,记录磁盘 的空闲块个数。

2、位0123456789101112131415字011111101001111101239 .图9 1 位示图（2） 申请一个磁盘块时，由磁盘块分配程序查位示图，找出一个为0 的位，并计算磁盘的物理地址（即求出柱面号、磁道号（也即磁头号）和扇区 号）。由位示图计算磁盘的相对块号的公式如下：相对块号一字号x 16+位号之后再将相对块号转换成磁盘的物理地址：由于一个柱面包含的扇区数二每柱面的磁道数x每磁道的扇区数二4X4= 16，故柱面号=相对块号/ 16的商，即柱面号=字号磁道号=（相对块号/ 16的余数）/4的商，即（位号/ 4）的商 物理块号=（相对块号/ 16的余数）/ 4的余数，即（位号

3、/ 4）的余数（3）当释放一个相对物理块时，运行回收程序，计算该块在位示图中 的位置，再把相应位置0。计算公式如下：先由磁盘地址计算相对块号：相对块号=柱面号X 16+磁道号X 4+物理块号再计算字号和位号：字号=相对块号/ 16的商，也即字号=柱面号 位号=磁道号x物理块数/每磁道 +物理块号（4）按照用户要求，申请分配一系列磁盘块，运行分配程序，完成分 配。然后将分配的相对块号返回用户，并将相对块号转换成磁盘绝对地址， 再显示系统各表和用户已分配的情况。（5）设计一个回收算法，将上述已分配给用户的各盘块释放。并显示 系统各表。回收算法框图如图5所示。二、整体功能及设计程序整体主要有四个功能

4、模块，分别是：初始化、分配、单独回收以及全部 回收。当点击相应按钮时实现其功能。程序设计了三个方法，分别是初始化init、分配算法dist、单独回收rec、 全部回收allrec。磁盘空间分配框图如图1所示，磁盘空间回收框图如图2所示.位置示图相应位为1返回 L图2磁盘空间回收框图图1 磁盘空间分配框图三、编程实现import java.awt.*;import java.awt.eve nt.*;import javax.sw in g.*;public class bitmap exte nds JFrame impleme nts Actio nListe nerJTable table

5、;JScrollPa ne 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 ;String colum;int sp;/ 存放(相对)可用块int used;/ 存放(相对)已用块数int A,H;/S 为可用块数， T 为已用块数bitmap()super( “位示图管理磁盘空间的分配与回收”系统模拟 );data = new String4016;colum = new String16;

6、sp = new int640;used = new int640;A = 0;H = 0;for(int i=0; i16; i+)columi=+i;table = new JTable(data,colum);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

7、= new JPanel(new FlowLayout();p3 = new JPanel(new BorderLayout();p4 = new JPanel(new FlowLayout();p5 = new JPanel(new FlowLayout();p6 = new JPanel(new BorderLayout();p7 = new JPanel(new FlowLayout();l1 = new JLabel( 位示图如下： ); b1 = new JButton( 位示图初始化 ); b1.addActionListener(this);b2 = new JButton( 回

8、收全部磁盘块 ); b2.addActionListener(this);p2.add(b1);p2.add(b2); p1.add(l1,North);p1.add(sp1,Center);运行状况 : ); 空闲块数量： );p1.add(p2,South);l2 = new JLabel(l5 = new JLabel( p7.add(l5);p7.add(tf3); p3.add(l2,North); p3.add(p7,South); p3.add(sp2,Center);l3 = new JLabel(l4 = new JLabel(请输入需要分配的块数： );请输入要回收的盘块号

9、： );b3 = new JButton(确认分配 );b3.addActionListener(this); b4 = new JButton(确认回收 );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,Center);this.setLayout(new BorderLayout();this.add(p1,West);this.add(p3,Center);this.add(p6,South)

10、;this.pack();this.setVisible(true);public void init()/ 功能：初始化int k;for(int i=0;i40;i+)for(int j=0;j16;j+)k = (int)(Math.random()*2);/0 与 1 两数中进行随机 dataij=+k;table.setValueAt(+k,i,j);public void getavail()/ 功能：得出可用块号与不可用块号的集合int a;int b=0,c=0;A = 0;H = 0;for(int i=0;i40;i+)for(i nt j=0;j16;j+)if(data

11、ij.equals(O)a = i*16+j;得到相对块号spb = a;写入可用块号集合A+;b+;elsea = i*16+j;得到相对块号usedc = a;H+;c+;写入不可用块号集合public void allrec()全部回收ta.setText();Stri ng str=回收结果：谱 n;for(int i=0;iH;i+)int a = usedi/16;int b = usedi%16/4;int c = usedi%16%4;位示图相应位置置零dataa4*b+c=0;table.setValueAt(0,a,4*b+c);/str+=柱面 +a+ 磁道 +b+ 扇区

12、 +c+ 盘块号：+usedi+n;usedi=0;/ 位示图相应位置置零for(int i=0;i40;i+)for(int j=0;j16;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()=b1)init();getavail();String str6=+A;ta.append( 初始化完成 !n);tf3.

13、setText(str6);if(e.getSource()=b2)if(A=640)ta.setText();String str7=没有资源可回收”ta.appe nd(str7);elseallrec();Stri ng str8=+A;tf3.setText(str8);if(e.getSource()=b3)int n;System.out.pri ntln (tf1.getText();n=I nteger.parsel nt(tf1.getText();tf1.setText();if(A n)ta.setText();String str仁空闲块不足n;/ta.appe nd(

14、str1);空闲块不足,提示JOpti onPan e.showMessageDialog( null,JOpti onPan e.PLAIN_MESSAGE);return;elseint j,k;ta.setText();Stri ng str=分配结果n;int x=H;for(int i=0;in;i+)j = spi/16;k = spi-j*16;usedx+i=spi;/ 可用块相对地址转为已用块相对地址 datajk=1;table.setValueAt(1,j,k);/ 将位示图对应位置写 1 str+= 柱面 +spi/16+磁道 +(spi%16)/4+ 扇区+(spi%

15、16)%4+盘块号：+spi+ n;A-;H+;for(int t=0;tA;t+)spt=spt+n;/删除可用块中的已用块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 b=num%16/4;/ 磁道int c=num%16%4; /扇区if(dataa4*b+c.equals

16、(0)JOptionPane.showMessageDialog(null, 不可回收空 闲块,提示,JOptionPane.PLAIN_MESSAGE);/tf2.setText( );return;elsedataa4*b+c=0;table.setValueAt(0,a,4*b+c);str+=柱面+a+磁道+b+扇区+c+盘快号：+num+n;A+;H-;for(int i=0;iH;i+)if(usedi=num)k=i;break;for( j=k;j00a1000010110D1000110010010D001a11斗01011011r0111010101110000110D0D

17、111(flD1dV=101110Q111110111to-1Q0010010010111厂0斗D1000011100010Q111010001Q011Q100r00001110Q111D1000Q1000010Q01*001Q0110(J00110010100110111VQD011010111I1111101110Q00110101011011|101001101100Q1010300010110101110*100111101DV0010旷1001a100TTT01s-011100110D001100a1000O0回Xk全昭啟夸駅块鞫虫：295诰箱j入棗雾劭Rift）块樹：1EftiA付

18、阳谒输入要賊蚀块号：确 iAEWl图6回收的提示信息当空闲块不足时，会弹出提示信息，如图7所示。=EU |壮砒和下：iS埶嚳喪1）州也皿：猛行啊:乍闲块和粗=口 1府A幻散祸脱畫I呻收的怛谍料:袒卜馳Ll 2*131图7提示信息单击“全部回收”按钮，所有盘块在位示图上位置置“0”，表示已经回收，如图 8所示单击“确认回收”，若该块已经处于回收状态，则弹出对话框进行提醒，如图9所示II禹临入事冬分山的I担fi：012 | 34Fw60Aw111213ST15110001101011a1D0斗|1中11ra111111110 001100D-l1 00(1Q0010100D00斗01011100000t1101d111100a0?11占111D0兀110-1D1n0100101111a0110001i01申11D101101:0010001000厂1011000Q1i1i0aQa00I11110QQQ101DQc11111111D01101