1、課程設計報告（2016-2017年度第二學期）課程名稱：操作系統實驗課設題目：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:黃竟昶指導教師：賈靜平設計周數：一周成績:2015、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，其位示圖如圖9-1所示。系統設一個變量S,記錄磁盤的空閑塊個數。位01234567891

2、01112131415字0111111010011111012.39圖91位小圖（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x16+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數=每柱面的磁道數x每磁道的扇區數=4x4=16,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）/4的商，即（位號/4）的商物理塊號=（相對塊號/16的余數）/4的余數，即（位號/4）的余數（3）當釋放一個相對物理塊時，運行回收程

3、序，計算該塊在位示圖中的位置，再把相應位置00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X16+磁道號X4+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x物理塊數/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。并顯示系統各表。回收算法框圖如圖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其

4、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.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importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjavax.swing.*;publicclassbitmapextendsJFrameimplementsActionListenerJTabletable;JScrollPanesp1,sp2;JTextAreata;JLabel11,12,13,14,15;JTextFieldtf1,tf2

5、,tf3;JButtonb1,b2,b3,b4;JPanelp1,p2,p3,p4,p5,p6,p7;Stringdata;Stringcolum口；intsp口;存放(相對)可用塊intused口;存放(相對)已用塊數intA,H;/S為可用塊數，T為已用塊數bitmap()super("“位示圖管理磁盤空間的分配與回收”系統模擬");data=newString4016;colum=newString16;sp=newint640;used=newint640;A=0;H=0;for(inti=0;i<16;i+)columi=""+i;tab

6、le=newJTable(data,colum);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(newFlow

7、Layout();p6=newJPanel(newBorderLayout();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");

8、p1.add(p2,"South");l2=newJLabel("運行狀況：");l5=newJLabel("空閑塊數量：");p7.add(l5);p7.add(tf3);p3.add(l2,"North");p3.add(p7,"South");p3.add(sp2,"Center");l3=newJLabel("請輸入需要分配的塊數:II);l4=newJLabel("請輸入要回收的盤塊號:II);b3=newJButton("確認分配&q

9、uot;);b3.addActionListener(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

10、.add(p6,"South");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1兩數中進行隨機dataij=""+k;table.setValueAt(""+k,i,j);publicvoidgetavail()/功能：得出可用塊號與不可用塊號的集合inta;intb=0,c=0;A=0;H=0;for(inti=

11、0;i<40;i+)for(intj=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=a;H+;c+;/寫入不可用塊號集合publicvoidallrec()/全部回收(ta.setText("");Stringstr="回收結果：n"for(inti=0;i<H;i+)(inta=usedi/16;intb=usedi%16/4;intc=usedi%16%4;dataa

12、4*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+"扇區"+c+"盤塊號："+usedi+"n"usedi=0;/位示圖相應位置置零for(inti=0;i<40;i+)for(intj=0;j<16;j+)table.setValueAt("0",i,j);H=0;getavail();ta.append(str);publicstatic

13、voidmain(Stringargs)newbitmap();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="沒有資源可回收"ta.append(str7);)elseallrec();S

14、tringstr8=""+A;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="空閑塊不足n"/ta.append(str1);JOptionPane.showMessageDialog(null,"空閑塊不足","

15、;提示”,JOptionPane.PLAIN_MESSAGE);return;)elseintj,k;ta.setText("");Stringstr="分配結果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1str+="柱面"+spi/16+”磁道"+(spi%16)/4+”扇區”

16、+(spi%16)%4+"盤塊號："+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;in

17、ta=num/16;/柱面intb=num%16/4;/磁道intc=num%16%4;/扇區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&quo

18、t;+a+"磁道"+b+"扇區"+c+”盤快號："+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;/將回收的塊號從“已用"中刪除ta.append("回收結果：n");ta.append(str);getavail();Stringstr5=""+A;tf3.setText(str5);tf2.setText("");)四、使用說明程序運行后的運行界面如圖3所示:圖3程序運行界面單擊“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塊數并