用位示图管理磁盘空间的分配与回收.docx

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,记录磁盘的空闲块个数。位0123456789101112131415字01111110**********....39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×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,+1输出位示图等返回释放一个磁盘块开始申请一个磁盘块还有空闲块?申请者等待返回查位示图找第一个为0的字位号找到了?返回,磁盘已满本次无法分配返回NYYNN由字位号计算相对块号,柱面号,磁道号,物理记录号,并输出这些参数位置示图相应位为1图1磁盘空间分配框图图2磁盘空间回收框图三、.*;import.*;.*;lassbitmapextendsJFrameimplementsActionListener{ JTabletable; JScrollPanesp1,sp2; JTextAreata; JLabell1,l2,l3,l4,l5; JTextFieldtf1,tf2,tf3; JButtonb1,b2,b3,b4; JPanelp1,p2