用位示图管理磁盘空间的分配与回收

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年7月9 日

一、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

（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×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＝每柱面的磁道数×每磁道的扇区数＝4×4＝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／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×16+磁道号×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×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.

图1 磁盘空间分配框图 图2 磁盘空间回收框图

三、编程实现

import java.awt.*; import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

public class bitmap extends JFrame implements ActionListener{ JTable 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 [][];

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 String[40][16];

colum = new String[16];

sp = new int[640];

used = new int[640];

A = 0;

H = 0;

for(int i=0; i<16; i++)

{

colum[i]=""+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 = 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("回收全部磁盘块");

b2.addActionListener(this);

p2.add(b1);p2.add(b2);

p1.add(l1,"North");

p1.add(sp1,"Center");

p1.add(p2,"South");

l2 = new JLabel("运行状况: ");

l5 = new JLabel("空闲块数量：");

p7.add(l5);p7.add(tf3);

p3.add(l2,"North");

p3.add(p7,"South");

p3.add(sp2,"Center");

l3 = new JLabel("请输入需要分配的块数："); l4 = new JLabel("请输入要回收的盘块号：");

b3 = new JButton("确认分配");

b3.addActionListener(this);