操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告----磁盤(pán)管理模塊告

1、<p>　　操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　項(xiàng)目概述…………………………....3</p><p>　　基本概念和原理…………………………5</p><p>　　詳細(xì)設(shè)計(jì)………………………….....6</p><p>　　總結(jié)和心得.

2、..............................................................24</p><p>　　參考文獻(xiàn)...................................................................25</p><p>　　參考代碼.................................

3、...................................25</p><p><b>　　磁盤(pán)管理概要說(shuō)明</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　目的：確定磁盤(pán)管理模塊的總體結(jié)構(gòu)、與其他模塊之間的接口和總體流程。</p><p>　　使用者：軟件開(kāi)發(fā)人員

4、和維護(hù)人員。</p><p>　　本模塊是操作系統(tǒng)模擬軟件中的演示磁盤(pán)管理的模塊，主要來(lái)展示文件在磁盤(pán)上的存儲(chǔ)情況，因此和文件管理模塊聯(lián)系最為緊密。磁盤(pán)調(diào)度算法是一個(gè)專門(mén)的演示模塊，與磁盤(pán)管理模塊物理相似，和其他模塊無(wú)實(shí)際聯(lián)系。</p><p><b>　　總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　采用java語(yǔ)言，使用圖形化界面工具swing，

5、以表格的形式來(lái)模擬磁盤(pán)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。一行代表一個(gè)磁道，每一行的一個(gè)小格代表一個(gè)盤(pán)塊?？傮w采用C/S模式，由文件系統(tǒng)發(fā)送消息過(guò)來(lái)，本模塊經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理后，再返回給文件管理模塊其需要的信息。</p><p>　　磁盤(pán)管理模塊與文件管理模塊本來(lái)是一個(gè)完整過(guò)程，有了磁盤(pán)的存儲(chǔ)，才有文件的生成。這兩個(gè)模塊之間要能夠進(jìn)行順暢的消息傳遞。</p><p><b>　　模塊設(shè)計(jì)</b>&

6、lt;/p><p><b>　　模塊功能：磁盤(pán)管理</b></p><p>　　1）接收信息 接收從文件管理系統(tǒng)發(fā)送過(guò)來(lái)的信息。</p><p>　　2）處理信息 對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別和處理，轉(zhuǎn)交響應(yīng)的模塊功能。</p><p>　　3）改變磁盤(pán) 對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行增、刪、改、查并返回新的信息</p><p>　

7、　4）返回信息 把新生成的信息返回給文件管理系統(tǒng)</p><p>　　磁盤(pán)調(diào)度：1）FCFS算法 2）SSTF算法 3)SCAN算法 4）cscan算法 5）NStepSCAN算法 6）FSCAN算法</p><p>　　性能要求：要求磁盤(pán)管理模塊的實(shí)時(shí)性非常好，能夠迅速對(duì)文件管理模塊的請(qǐng)求作出響應(yīng)。并且需要有統(tǒng)一的消息格式，以便取得一致性。最后還要有較好的容錯(cuò)性能，當(dāng)磁盤(pán)模塊出現(xiàn)異?；?/p>

8、消息出現(xiàn)某些特殊情況是，要能給出錯(cuò)誤提示。磁盤(pán)調(diào)度模塊需要友好的界面。讓使用者輸入數(shù)據(jù)，觀察各種磁盤(pán)調(diào)度算法，保證算法的正確性。</p><p>　　磁盤(pán)管理模塊和文件管理模塊的接口使用Socket來(lái)實(shí)現(xiàn)，接收一個(gè)專門(mén)的文件消息對(duì)象，處理完畢后，返回給文件管理模塊結(jié)果。結(jié)果也是一個(gè)文件消息對(duì)象。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p>

9、<p>　　磁盤(pán)管理中，采用二維表來(lái)存儲(chǔ)每一個(gè)盤(pán)塊。磁盤(pán)中文件存放形式有鏈?zhǔn)胶退饕?，單?dú)的文件采用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)，文件夾中的文件采用索引節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)。使用對(duì)象來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行信息轉(zhuǎn)移。</p><p>　　磁盤(pán)調(diào)度算法演示中，采用一維數(shù)組來(lái)存放所有磁道。左邊用一系列磁道號(hào)靜態(tài)顯示磁道的訪問(wèn)過(guò)程，右邊就是動(dòng)態(tài)變化。用不同的顏色來(lái)區(qū)分，將要訪問(wèn)磁道、已訪問(wèn)的磁道和新的磁道訪問(wèn)請(qǐng)求。</p><p&

10、gt;　　運(yùn)行設(shè)計(jì) </p><p>　　磁盤(pán)管理模塊 </p><p>　　Message Message 讀取磁盤(pán)信息</p><p><b>　　修改磁盤(pán)信息</b></p><p>　　初始數(shù)據(jù)

11、 改變 返回</p><p>　　存儲(chǔ) 結(jié)果</p><p><b>　　用戶界面：</b></p><p><b>　　磁盤(pán)調(diào)度管理</b></p><p><b>　　選擇數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　性

12、能結(jié)果</b></p><p><b>　　用戶界面</b></p><p><b>　　故障處理說(shuō)明</b></p><p>　　出現(xiàn)故障，磁盤(pán)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Message對(duì)象，對(duì)象中的異常信息能夠描述異常，并返回給文件系統(tǒng)。</p><p><b>　　其他設(shè)計(jì)</b&g

13、t;</p><p>　　當(dāng)需求發(fā)生變化后，要能夠修改并滿足新的需求。如磁盤(pán)初始空間要求更大、要求增加二級(jí)索引節(jié)點(diǎn)，增加文件類型后也要能夠較好維護(hù)。</p><p>　　磁盤(pán)管理的基本概念和原理</p><p>　　首先用，給用戶展示磁盤(pán)的分布情況，未分配給任何文件的盤(pán)塊號(hào)為黑色。分配給同一文件的盤(pán)塊號(hào)為同一種顏色，系統(tǒng)總共獲取了十四種顏色。因此可以看到彩色的磁盤(pán)分

14、布情況。</p><p>　　除了使用顏色區(qū)分盤(pán)塊所屬的文件，每個(gè)盤(pán)塊上面寫(xiě)明了盤(pán)塊的編號(hào)，所分配的文件類型，所分配文件的名字，以及其父文件的節(jié)點(diǎn)。默認(rèn)情況下，其父節(jié)點(diǎn)為-1，就是直接放在根目錄下的文件</p><p>　　所有的文件類型分為兩種，一種是“文件”，用file表示。一種是“文件夾”，用folder表示。文件的大小任意，只要不超出磁盤(pán)的空間。而文件夾的大小就是固定的，只能是1。

15、文件夾中有十個(gè)索引節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)鏈接到一個(gè)文件或文件夾，以此建立起一棵以文件夾為根節(jié)點(diǎn)的文件樹(shù)。</p><p>　　此外在現(xiàn)實(shí)框的最下層，顯示了磁盤(pán)的使用情況?？偙P(pán)塊數(shù)，已使用盤(pán)塊和未使用盤(pán)塊。</p><p>　　展示給用戶的界面如下圖所示 </p><p>　　每一個(gè)盤(pán)塊的信息顯示實(shí)圖</p><p><b>　　文件

16、夾：</b></p><p><b>　　文件：</b></p><p><b>　　文件夾的子文件：</b></p><p><b>　　磁盤(pán)的使用信息：</b></p><p>　　磁盤(pán)管理及調(diào)度模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p><

17、;b>　　一、引言</b></p><p>　　目的：確定磁盤(pán)管理模塊的總體結(jié)構(gòu)、與其他模塊之間的接口和總體流程。</p><p>　　使用者：軟件開(kāi)發(fā)人員和維護(hù)人員。</p><p>　　本模塊是操作系統(tǒng)模擬軟件中的演示磁盤(pán)管理的模塊，主要來(lái)展示文件在磁盤(pán)上的存儲(chǔ)情況，因此和文件管理模塊聯(lián)系最為緊密。磁盤(pán)調(diào)度算法是一個(gè)專門(mén)的演示模塊，與磁盤(pán)管理

18、模塊物理相似，和其他模塊無(wú)實(shí)際聯(lián)系</p><p><b>　　軟件結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　磁盤(pán)管理模塊采用C/S模式，模塊又分成三個(gè)子模塊。磁盤(pán)管理、圖形化顯示，磁盤(pán)調(diào)度分為一個(gè)模塊，六個(gè)功能。</p><p><b>　　模塊設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p><p><b>　　磁盤(pán)

19、管理模塊</b></p><p>　　磁盤(pán)管理模塊需要對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行增刪查改操作，以下是每一個(gè)操作的流程圖。</p><p>　　磁盤(pán)演示模塊的整體流程圖</p><p>　　對(duì)應(yīng)于這個(gè)模塊的用戶界面如下：</p><p>　　New代表新建一個(gè)文件，delete選項(xiàng)用來(lái)刪除一個(gè)文件，add選項(xiàng)用來(lái)為一個(gè)文件增加空間，dec選項(xiàng)為一個(gè)

20、文件減小空間，rename給文件重命名。</p><p>　　整個(gè)顯示的是一個(gè)JToolBar類，JToolBar需要增加動(dòng)作類來(lái)產(chǎn)生Button按鈕，總共new出了五個(gè)抽象動(dòng)作類，于是出現(xiàn)了上面看到的五個(gè)按鈕。</p><p><b>　　相應(yīng)的代碼如下</b></p><p><b>　　//新建一個(gè)工具條</b>&l

21、t;/p><p>　　JToolBar toolBar = new JToolBar();</p><p>　　toolBar.setFloatable(true);</p><p>　　//新建五個(gè)抽象動(dòng)作類</p><p>　　ToolBarAction file_new = new ToolBarAction("NEW"

22、,null,this);</p><p>　　ToolBarAction file_del = new ToolBarAction("DELETE",null,this);</p><p>　　ToolBarAction file_add = new ToolBarAction("ADD",null,this);</p><p&g

23、t;　　ToolBarAction file_dec = new ToolBarAction("DEC",null,this);</p><p>　　ToolBarAction file_sea = new ToolBarAction("RENAME",null,this);</p><p>　　//把第一個(gè)按鈕加入工具條</p>&l

24、t;p>　　toolBar.setFloatable(true);</p><p>　　JButton jb;</p><p>　　jb = toolBar.add(file_new);</p><p>　　jb.setActionCommand("NEW");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的命令</p><p>　　jb

25、.setToolTipText("新建"); </p><p>　　jb.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.addSeparator(); //增加一個(gè)隔離欄</p><p>　　//把第刪除按鈕加入工具條</p><p>　　jb = toolBar.add(file_d

26、el);</p><p>　　jb.setActionCommand("DELETE");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的命令</p><p>　　jb.setToolTipText("開(kāi)始");</p><p>　　jb.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.a

27、ddSeparator();</p><p>　　jb = toolBar.add(file_add);//把第增加按鈕加入工具條</p><p>　　jb.setActionCommand("ADD");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的命令</p><p>　　jb.setToolTipText("增加");</p>

28、<p>　　jb.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.addSeparator();</p><p>　　jb = toolBar.add(file_dec);//把第減少按鈕加入工具條</p><p>　　jb.setActionCommand("DEC");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的

29、命令</p><p>　　jb.setToolTipText("減少");</p><p>　　jb.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.addSeparator();</p><p>　　jb = toolBar.add(file_sea);//把第重命名按鈕加入工具條&l

30、t;/p><p>　　jb.setActionCommand("RENAME");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的命令</p><p>　　jb.setToolTipText("查找");</p><p>　　jb.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.addSepa

31、rator();</p><p>　　this.add(toolBar,BorderLayout.NORTH); //設(shè)置其布局，放在最上面</p><p>　　為新建的文件分配磁盤(pán)空間，該函數(shù)是Disk中的allocate方法</p><p>　　public Message allocateSpace(Message message)</p>&l

32、t;p>　　刪除一個(gè)文件的流程圖，該函數(shù)是Disk中的deleteFF()方法，</p><p>　　public void deleteFF(int startAdd)</p><p>　　修改一個(gè)文件的流程圖，它對(duì)應(yīng)Disk中的兩個(gè)函數(shù)，addSpace和reclaimSpace(Message),程序中是：public Message addSpace(Message mess

33、age)，public Message reclaimSpace(Message message)。</p><p>　　文件重命名的流程圖如下，其對(duì)應(yīng)的是renewFile函數(shù)，</p><p>　　public void renewFile(Message message)</p><p><b>　　文件重命名</b></p>

34、<p>　　最開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，把消息模塊也加入了程序中，后來(lái)這個(gè)模塊被刪掉了。</p><p><b>　　1）接收消息</b></p><p><b>　　功能名稱：接收消息</b></p><p><b>　　參與執(zhí)行者：用戶</b></p><p>　　前置條件

35、：一個(gè)合法的登錄用戶</p><p>　　程序流： A.if 沒(méi)有消息</p><p><b>　　繼續(xù)等待</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　獲取消息</b></p><p>　　If 消息對(duì)象是Mes

36、sage實(shí)例</p><p><b>　　交給消息控制著處理</b></p><p><b>　　返回 A</b></p><p><b>　　Else </b></p><p>　　返回Message實(shí)例，提示該消息類型錯(cuò)誤。</p><p><

37、b>　　End If</b></p><p><b>　　End if</b></p><p><b>　　消息處理</b></p><p><b>　　功能名稱：消息處理</b></p><p>　　參與執(zhí)行者：消息控制對(duì)象</p><p

38、>　　前置條件：收到一個(gè) Message對(duì)象</p><p>　　程序流： A if 操作類型合法</p><p><b>　　If 文件類型合法</b></p><p>　　把消息交給磁盤(pán)來(lái)處理</p><p>　　Else 把消息交給磁盤(pán)處理</p><p>　　添加操作消息文件類型

39、無(wú)法識(shí)別</p><p><b>　　End if</b></p><p>　　Else 生成新信息，返回操作類型不合法</p><p><b>　　End if</b></p><p><b>　　磁盤(pán)分配</b></p><p><b>　

40、　功能名稱：磁盤(pán)分配</b></p><p>　　參與執(zhí)行者：磁盤(pán)對(duì)象</p><p>　　前置條件：已經(jīng)收到一個(gè)可操作的消息對(duì)象</p><p>　　程序流：if 磁盤(pán)未滿</p><p>　　If 所需空間<=剩余空間</p><p>　　if 此文件的父文件為文件夾</p><

41、;p><b>　　找到其父文件</b></p><p>　　把一個(gè)空閑的盤(pán)塊號(hào)分配給新文件，并把改記錄添加到父文件的索引中。</p><p>　　繼續(xù)給改文件分配全部空間</p><p>　　生成新的信息對(duì)象并返回</p><p>　　Else 分配給該文件新的空間</p><p>　　生成

42、新的信息對(duì)象并返回</p><p><b>　　End if</b></p><p><b>　　返回空間不足信息</b></p><p><b>　　End if</b></p><p><b>　　返回磁盤(pán)已滿信息</b></p><

43、;p><b>　　End if</b></p><p><b>　　發(fā)送消息</b></p><p><b>　　功能名稱：發(fā)送消息</b></p><p>　　參與執(zhí)行者：消息發(fā)送對(duì)象</p><p>　　前置條件：已經(jīng)從磁盤(pán)對(duì)象模塊獲取了一個(gè)消息對(duì)象</p>

44、;<p>　　程序流： 發(fā)送消息 </p><p><b>　　磁盤(pán)調(diào)度模塊</b></p><p><b>　　功能名稱：磁盤(pán)調(diào)度</b></p><p>　　參與執(zhí)行那個(gè)者：用戶</p><p>　　前置條件：已經(jīng)登錄的合法用戶</p><p><b&

45、gt;　　程序流：</b></p><p><b>　　A。 用戶輸入數(shù)據(jù)</b></p><p>　　If 用戶選擇fcfs算法</p><p><b>　　運(yùn)行fcfs算法</b></p><p>　　Else if 用戶選擇sstf算法</p><p>&l

46、t;b>　　運(yùn)行 sstf算法</b></p><p>　　Else if 用戶選擇scan算法</p><p><b>　　運(yùn)行 scan算法</b></p><p>　　Else if 用戶選擇ccsan算法</p><p><b>　　運(yùn)行 ccan算法</b></p&

47、gt;<p>　　Else if 用戶選擇 NStepScan算法</p><p>　　運(yùn)行 NStepScan算法</p><p>　　Else if 用戶選擇 Fscan算法</p><p>　　運(yùn)行 NStepScan算法</p><p><b>　　End if</b></p>&

48、lt;p>　　If 有新的磁盤(pán)訪問(wèn)加入</p><p><b>　　添加到磁盤(pán)隊(duì)列中</b></p><p><b>　　End if </b></p><p>　　磁盤(pán)管理和調(diào)度模塊的類圖</p><p><b>　　磁盤(pán)管理的完成情況</b></p>

49、<p>　　經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的努力，最終完成本模塊所要求的任務(wù)。對(duì)磁盤(pán)的增刪改查都定義了良好的借口，便于和文件管理模塊集成。此外，我也單獨(dú)寫(xiě)了一個(gè)磁盤(pán)調(diào)度模塊，用來(lái)展示五種磁盤(pán)調(diào)度算法。</p><p>　　不過(guò)，我并沒(méi)有完成當(dāng)初預(yù)想的任務(wù)，即把我的模塊寫(xiě)成C/S模式，并加入一個(gè)消息管理模塊，專門(mén)來(lái)接受、發(fā)送、處理消息。由于我們的模塊不是很龐大，王昭陽(yáng)直接調(diào)用我寫(xiě)給他的函數(shù)即可。</p>&l

50、t;p>　　最后，我還負(fù)責(zé)整合團(tuán)隊(duì)中其他三位成員的代碼，并加入了注冊(cè)登錄界面。</p><p>　　下面來(lái)看我們的系統(tǒng)。首先是模擬Linux多用戶登錄，輸入賬號(hào)和密碼，便可以進(jìn)入我們的系統(tǒng)。如果用戶還未有賬號(hào)和密碼，可以先注冊(cè)，再進(jìn)入系統(tǒng)。</p><p><b>　　1)進(jìn)入系統(tǒng)</b></p><p>　　點(diǎn)擊登錄后，就可以看到我們模

51、擬操作系統(tǒng)的各種管理了。</p><p><b>　　2)選擇演示模塊</b></p><p>　　界面上的四個(gè)按鈕，分別代表我們四人負(fù)責(zé)的模塊</p><p>　　其中虛擬文件系統(tǒng)已經(jīng)包跨了磁盤(pán)管理與調(diào)度系統(tǒng)，但我編寫(xiě)的模塊獨(dú)立性很強(qiáng)，接口定義良好，作為一個(gè)單獨(dú)的模塊演示也很好看。由于磁盤(pán)調(diào)度與磁盤(pán)管理和文件管理沒(méi)有太多關(guān)系，用戶會(huì)看到兩個(gè)窗

52、口，第一個(gè)是磁盤(pán)管理窗口，第二個(gè)是磁盤(pán)調(diào)度算法窗口。</p><p><b>　　實(shí)際效果如下面截圖</b></p><p><b>　　3)新建文件</b></p><p>　　磁盤(pán)上本來(lái)就有一些文件和文件夾，我們把它當(dāng)做系統(tǒng)文件。點(diǎn)擊新增按鈕，會(huì)彈出一個(gè)窗口，提示用戶輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)。如新建一個(gè)大小為5，名字為li，直接

53、放在根目錄下的文件。</p><p>　　點(diǎn)擊確定，磁盤(pán)上就會(huì)多出五個(gè)綠色的盤(pán)塊號(hào)，并寫(xiě)著li，實(shí)際如下面所示</p><p>　　當(dāng)你點(diǎn)擊new時(shí)，就會(huì)new一個(gè)FileDialog類，該類繼承了抽象堅(jiān)挺器接口，如下所示。</p><p>　　public class FileDialog extends JDialog implements ActionList

54、ener</p><p>　　用戶輸入數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊確定，系統(tǒng)獲取用戶輸入的數(shù)據(jù)，并調(diào)用相應(yīng)的方法，為文件分配盤(pán)塊。代碼如下</p><p>　　if (dialog_type.equals("NEW")) {//用戶要新增一個(gè)文件</p><p>　　//創(chuàng)建函數(shù)所需的信息對(duì)象</p><p>　　m = new Mess

55、age(text_name.getText(), text_fileType</p><p>　　.getSelectedItem().toString(), Integer</p><p>　　.parseInt(text_size.getText()), Integer</p><p>　　.parseInt(text_parentN.getText()));&

56、lt;/p><p>　　//調(diào)用分配空間方法</p><p>　　m = d.allocateSpace(m);</p><p><b>　　4)刪除文件</b></p><p>　　當(dāng)用戶點(diǎn)擊delete時(shí)，也會(huì)有一個(gè)相應(yīng)的對(duì)話框彈出，示意用戶所需要輸入的數(shù)據(jù)。</p><p>　　輸入8并按確定后

57、，初始盤(pán)塊為8的文件就被刪除了，結(jié)果如下圖</p><p>　　刪除的流程和新建差不多，系統(tǒng)獲取用戶輸入的信息后，new一個(gè)信息對(duì)象，便執(zhí)行刪除方法,代碼如下</p><p>　　else if (dialog_type.equals("DELETE")) { //執(zhí)行刪除功能</p><p>　　//創(chuàng)建刪除磁盤(pán)上文件所需的信息</p&g

58、t;<p>　　m = new Message(Integer.parseInt(text_fileSA.getText()));</p><p>　　m = d.reclaimSpace(m);//執(zhí)行刪除方法</p><p>　　frame.setMessage(m);</p><p><b>　　增加空間</b></p

59、><p>　　點(diǎn)擊增加空間按鈕，同樣有一個(gè)增加空間的對(duì)話框，用戶輸入必須的數(shù)據(jù)后，就可以為相應(yīng)的盤(pán)塊號(hào)增加空間。這次拿初始盤(pán)塊號(hào)為1，末尾盤(pán)塊號(hào)為3的文件，增加空間為3。未增加前分布和顏色如下</p><p><b>　　點(diǎn)擊增加</b></p><p>　　增加以后，盤(pán)塊分布如下</p><p><b>　　減少

60、空間</b></p><p>　　減少是增加的逆操作，下面值演示，不解釋了</p><p>　　減少空間后，分布如下</p><p><b>　　重命名</b></p><p>　　點(diǎn)擊重命名按鈕，輸入重命名文件的其實(shí)盤(pán)塊號(hào)，文件大小，以及需要改變的新名稱，就可以更改文件的名稱了。</p>&l

61、t;p>　　更改后的名稱如下，其顏色也會(huì)有相應(yīng)的改變。</p><p><b>　　磁盤(pán)調(diào)度算法，</b></p><p>　　磁盤(pán)調(diào)度模塊總共展示五種磁盤(pán)算法，fcfs算法，sstf算法，scan算法，cscan算法,NS算法。磁道的總數(shù)由用戶自己決定，初始盤(pán)塊號(hào)也有用戶自己決定。如果用戶不想輸入磁盤(pán)數(shù)和初始磁道，那么系統(tǒng)會(huì)分配一個(gè)默認(rèn)值。默認(rèn)情況下，磁道的總

62、數(shù)是10，初始盤(pán)塊號(hào)為100。</p><p>　　需要點(diǎn)擊創(chuàng)建磁道來(lái)獲取初始化磁道的信息，一步步如下圖</p><p>　　上面顯示的是初始化后，磁道的分布情況。左邊是磁道出現(xiàn)的先后順序，由于沒(méi)有開(kāi)始演示調(diào)度算法，訪問(wèn)距離和平均訪問(wèn)距離都為0。右邊則按磁道的編號(hào)來(lái)展示磁道的分布，最小編號(hào)牌最上面，最大編號(hào)排最下面。黑色的代表未被訪問(wèn)的磁道，紅色的代表初始磁道號(hào)。</p>&

63、lt;p>　　如果點(diǎn)擊fcfs算法，左邊會(huì)給每一個(gè)磁道填上相應(yīng)的訪問(wèn)距離，并統(tǒng)計(jì)平均訪問(wèn)距離，右邊會(huì)按照磁道訪問(wèn)的先后順序，以此顯示磁道的顏色。藍(lán)色代表將要訪問(wèn)的磁道，綠色代表已經(jīng)被訪問(wèn)過(guò)的磁道。磁盤(pán)調(diào)度算法演示完成后，右邊的磁盤(pán)便會(huì)恢復(fù)原狀。</p><p>　　下面展示每一種磁盤(pán)調(diào)度算法的演示情況</p><p>　　由于NStepScan算法是scan算法的累加，于是沒(méi)有動(dòng)態(tài)演

64、示效果，只有靜態(tài)的訪問(wèn)順序。</p><p><b>　　總結(jié)和心得</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的努力，終于如愿完成了操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)。整個(gè)過(guò)程雖然比較辛苦，有時(shí)也會(huì)感到比較煩躁，但我學(xué)到了很多東西，領(lǐng)悟了許多道理。</p><p><b>　　學(xué)習(xí)</b></p><p>　　第一次

65、真實(shí)感受到軟件工程方法所帶來(lái)的巨大成效。以前都只是憑著腦子想東西，就一行行寫(xiě)下了代碼。寫(xiě)出來(lái)的東西沒(méi)有一個(gè)清晰的架構(gòu)，整個(gè)過(guò)程也沒(méi)有明顯的步驟?；旧鲜窍氲侥木蛯?xiě)到哪，寫(xiě)出來(lái)的程序能完成功能，但兼容性很差，更別提到和其他的模塊兼容。</p><p>　　這次，我們小組按照軟件工程的一般做法。從概要設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)，編碼，模塊測(cè)試，集成測(cè)試，系統(tǒng)測(cè)試和最后的交付驗(yàn)收，我們每一步都做了相應(yīng)的工作，結(jié)果很讓人滿

66、意。我們各自都提出了自己的設(shè)想，最后也都基本完成了各自設(shè)計(jì)的程序。</p><p>　　2要勇于想象。我以前從來(lái)都沒(méi)有寫(xiě)過(guò)磁盤(pán)管理模塊的相關(guān)程序，這次我閱讀了磁盤(pán)管理和調(diào)度的基本原理后，就有了初步的想法。接著把自己所想的東西，變成自己可以看到的東西。Java的功能十分強(qiáng)大，我想是想的相應(yīng)算法，它都提供了相應(yīng)的接口和類來(lái)供我使用。</p><p>　　自己做出了漂亮的磁盤(pán)管理界面后，心中也十

67、分歡快。</p><p>　　要擅于參考優(yōu)秀的代碼。我以前從未用 java圖形界面工具Swing做過(guò)如此復(fù)雜的動(dòng)態(tài)想過(guò)演示。一個(gè)個(gè)控件、按鈕、以及數(shù)據(jù)的輸入和輸出，我都不知道如何整理。但我從一個(gè)漂亮的圖形界面程序中學(xué)習(xí)良好的架構(gòu)，從而做出了自己想要的效果。</p><p>　　當(dāng)然，在這個(gè)過(guò)程中，也遇到了很多問(wèn)題，有客觀的，也有主觀的，下面我分析這些問(wèn)題都是怎樣的，以及我是怎樣解決的。&l

68、t;/p><p><b>　　問(wèn)題</b></p><p>　　接口問(wèn)題。磁盤(pán)管理模塊和文件管理模塊聯(lián)系十分緊密，但偏偏分成了兩個(gè)模塊，分別給兩個(gè)人做。我們要寫(xiě)一個(gè)公用的接口，以便到時(shí)候集成到一起時(shí)，能夠讓磁盤(pán)分配和文件分配同步。我們考慮再三，便決定用一個(gè)javaBean來(lái)作為信息的在體，我們進(jìn)行增刪查改時(shí)都是根據(jù)這個(gè)對(duì)象中的信息來(lái)進(jìn)行操作。除此之外，我們沒(méi)一個(gè)操作都對(duì)應(yīng)

69、一個(gè)獨(dú)立的方法，這樣操作間就不會(huì)有太大的影響。</p><p>　　最后，我們把兩個(gè)模塊集成到一起時(shí)，很快就實(shí)現(xiàn)了同步，因?yàn)榇蠹叶加昧祟愃频慕涌凇?lt;/p><p>　　2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用。用什么來(lái)記錄磁盤(pán)上文件的數(shù)據(jù)，以及如何記錄文件的分配情況。要能夠既快又節(jié)省空間。最后我使用了一個(gè)二維的boolean數(shù)組來(lái)記錄磁盤(pán)的使用情況，當(dāng)這個(gè)數(shù)據(jù)為false時(shí)，該盤(pán)塊號(hào)沒(méi)有被使用，為true時(shí)，就

70、使用了。那么進(jìn)行增刪改查時(shí)，都要根據(jù)這個(gè)二維布爾數(shù)組來(lái)進(jìn)行操作。而相應(yīng)的存儲(chǔ)磁盤(pán)的信息，就存放在一個(gè)Block二維數(shù)組中，現(xiàn)實(shí)磁盤(pán)信息就存儲(chǔ)在JButton的數(shù)組中，這樣，存儲(chǔ)，現(xiàn)實(shí)，和整體磁盤(pán)信息分離，能夠很好的兼容其他的情況，能根據(jù)需求做出相應(yīng)的改變。</p><p>　　最后，我很高興自己能夠設(shè)計(jì)出這樣的一個(gè)磁盤(pán)管理系統(tǒng)。日后再遇到一些任務(wù)時(shí)，便可以更好的應(yīng)對(duì)。這次可程設(shè)計(jì)，也為我日后編寫(xiě)程序打下了堅(jiān)實(shí)的基

71、礎(chǔ)。自己這么多天的努力總算沒(méi)有白費(fèi)，以后我可以自信的說(shuō)自己能夠設(shè)計(jì)出對(duì)用戶友好的，并且有漂亮圖形界面的軟件。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　（1）湯小丹，梁紅兵，哲鳳屏，湯子瀛 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 西安電子科技大學(xué)出版社 </p><p>　?。?）胡志剛等. 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng). 中南大學(xué)出版社，2005<

72、/p><p>　　(3)陳向群等. Windows內(nèi)核實(shí)驗(yàn)教程. 機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　(4)羅宇等. 操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p><b>　　代碼如下</b></p><p><b>　　我所負(fù)責(zé)模塊的結(jié)構(gòu)</b></p><

73、;p>　　DiskDemo.java</p><p>　　package com.csu.disk.display;</p><p>　　import java.awt.BorderLayout;</p><p>　　import java.awt.Color;</p><p>　　import java.awt.Container;&

74、lt;/p><p>　　import java.awt.Dimension;</p><p>　　import java.awt.Font;</p><p>　　import java.awt.GridLayout;</p><p>　　import java.awt.Toolkit;</p><p>　　import j

75、avax.swing.JButton;</p><p>　　import javax.swing.JFrame;</p><p>　　import javax.swing.JMenu;</p><p>　　import javax.swing.JMenuBar;</p><p>　　import javax.swing.JMenuItem;&

76、lt;/p><p>　　import javax.swing.JPanel;</p><p>　　import javax.swing.JSplitPane;</p><p>　　import javax.swing.JTabbedPane;</p><p>　　import javax.swing.JTextArea;</p>&

77、lt;p>　　import javax.swing.JToolBar;</p><p>　　import javax.swing.UIManager;</p><p>　　import com.csu.action.ToolBarAction;</p><p>　　import com.csu.attemper.AttemperAlgorithm;</p

78、><p>　　import com.csu.disk.pojo.Message;</p><p>　　public class DiskDemo extends JFrame{</p><p>　　private static final int WIDTH=800;</p><p>　　private static final int HEIG

79、HT=600;</p><p>　　private Disk disk;</p><p>　　private Message message = new Message();</p><p>　　private JButton[][] demoBlocks;</p><p>　　private Container container;<

80、/p><p>　　private JPanel blocksPanel,buttonPanel,lTextPanel,bTextPanel;</p><p>　　private JTextArea lText,bText;</p><p>　　private JTabbedPane bTextTab; </p><p>　　private JMe

81、nu menu1,menu2 ;</p><p>　　private JMenuItem item1,item2;</p><p>　　private JMenuBar bar;</p><p>　　//private JScrollPane ;</p><p>　　public DiskDemo(){</p><p&g

82、t;　　super("Demo disk assignment");</p><p>　　demoBlocks = new JButton[Disk.diskRodes][Disk.diskColumns];</p><p>　　disk = new Disk(this);</p><p>　　setFrame();</p><

83、;p>　　initData();</p><p>　　//UIManager.put("Button.font",new Font("隸書(shū)",1,15));</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public static void main(String[] args){

84、</p><p>　　new DiskDemo();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void initData(){</p><p>　　Message message = new Message("hu","folder",1,-1);

85、</p><p>　　disk.allocateSpace(message);</p><p>　　message = new Message("qiao","file",3,-1);</p><p>　　disk.allocateSpace(message);</p><p>　　message =

86、new Message("nan","file",3,0);</p><p>　　disk.allocateSpace(message);</p><p>　　message = new Message("li","folder",1,0);</p><p>　　disk.allocat

87、eSpace(message);</p><p>　　message = new Message("jia","file",6,-1);</p><p>　　disk.allocateSpace(message);</p><p>　　changeDiskInfo();</p><p><b>

88、;　　}</b></p><p>　　public void setFrame(){</p><p><b>　　//菜單</b></p><p>　　menu1 = new JMenu("開(kāi)始");</p><p>　　item1 = new JMenuItem("退出&quo

89、t;);</p><p>　　menu1.add(item1);</p><p>　　JMenu menu2 = new JMenu("關(guān)于");</p><p>　　item2 = new JMenuItem("介紹");</p><p>　　menu2.add(item2);</p>

90、<p>　　bar = new JMenuBar();</p><p>　　bar.add(menu1);</p><p>　　bar.add(menu2);</p><p>　　this.setJMenuBar(bar);</p><p><b>　　//新建一個(gè)工具條</b></p><

91、p>　　JToolBar toolBar = new JToolBar();</p><p>　　toolBar.setFloatable(true);</p><p>　　//新建五個(gè)抽象動(dòng)作類</p><p>　　ToolBarAction file_new = new ToolBarAction("NEW",null,this);&l

92、t;/p><p>　　ToolBarAction file_del = new ToolBarAction("DELETE",null,this);</p><p>　　ToolBarAction file_add = new ToolBarAction("ADD",null,this);</p><p>　　ToolBarAct

93、ion file_dec = new ToolBarAction("DEC",null,this);</p><p>　　ToolBarAction file_sea = new ToolBarAction("RENAME",null,this);</p><p>　　//把第一個(gè)按鈕加入工具條</p><p>　　toolB

94、ar.setFloatable(true);</p><p>　　JButton jb;</p><p>　　jb = toolBar.add(file_new);</p><p>　　jb.setActionCommand("NEW");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的命令</p><p>　　jb.setToolTipTex

95、t("新建"); </p><p>　　jb.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.addSeparator(); //增加一個(gè)隔離欄</p><p>　　//把第刪除按鈕加入工具條</p><p>　　jb = toolBar.add(file_del);</p>

96、<p>　　jb.setActionCommand("DELETE");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的命令</p><p>　　jb.setToolTipText("開(kāi)始");</p><p>　　jb.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.addSeparator();

97、</p><p>　　jb = toolBar.add(file_add);//把第增加按鈕加入工具條</p><p>　　jb.setActionCommand("ADD");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的命令</p><p>　　jb.setToolTipText("增加");</p><p>　　jb

98、.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.addSeparator();</p><p>　　jb = toolBar.add(file_dec);//把第減少按鈕加入工具條</p><p>　　jb.setActionCommand("DEC");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的命令</p>

99、<p>　　jb.setToolTipText("減少");</p><p>　　jb.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.addSeparator();</p><p>　　jb = toolBar.add(file_sea);//把第重命名按鈕加入工具條</p><

100、p>　　jb.setActionCommand("RENAME");//設(shè)置其產(chǎn)生事件所顯示的命令</p><p>　　jb.setToolTipText("查找");</p><p>　　jb.setFocusPainted(false);</p><p>　　toolBar.addSeparator();</p

101、><p>　　this.add(toolBar,BorderLayout.NORTH); //設(shè)置其布局，放在最上面</p><p>　　/*設(shè)置左邊 tab 面板*/</p><p>　　JTabbedPane queues = new JTabbedPane(JTabbedPane.TOP);</p><p>　　blocksPanel =

102、new JPanel();</p><p>　　blocksPanel.setLayout(new GridLayout(Disk.diskRodes,Disk.diskColumns));</p><p>　　blocksPanel.setBackground(Color.gray);</p><p>　　for(int i=0;i<Disk.diskRod

103、es;i++){</p><p>　　for(int j=0;j<Disk.diskColumns;j++){</p><p>　　JButton block = new JButton();</p><p>　　block.setBackground(Color.black);</p><p>　　block.setToolTipTe

104、xt("R"+i+"C"+j+"Block"+(i*Disk.diskColumns+j));</p><p>　　demoBlocks[i][j] = block;</p><p>　　blocksPanel.add(block);</p><p><b>　　}</b></p

105、><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//磁盤(pán)總體信息</b></p><p>　　bText = new JTextArea();</p><p>　　bText.setBackground(Color.lightGray);</p><p>　　bTe

106、xt.setEditable(false);</p><p>　　bText.setBackground(Color.white);</p><p>　　String diskInfo = "磁盤(pán)大?。?quot;+Disk.totalBlocks+"\t已用空間："+(Disk.totalBlocks-Disk.freeB)+"\t剩余空間:&qu

107、ot;+Disk.freeB;</p><p>　　bText.setText(diskInfo);</p><p>　　bTextTab = new JTabbedPane();</p><p>　　bTextTab.add("磁盤(pán)信息",bText);</p><p>　　/*整體顯示布局*/</p>&

108、lt;p>　　JSplitPane jsp = new JSplitPane(JSplitPane.VERTICAL_SPLIT,true,blocksPanel,bTextTab);</p><p>　　jsp.setDividerLocation(450);</p><p>　　JTabbedPane jtb2 = new JTabbedPane();</p>&l

109、t;p>　　jtb2.add("磁盤(pán)分配", jsp);</p><p>　　AttemperAlgorithm aal = new AttemperAlgorithm();</p><p>　　//jtb2.add("磁盤(pán)調(diào)度",aal.jsp2);</p><p>　　jtb2.validate();</p

110、><p>　　this.add(jtb2,BorderLayout.CENTER);</p><p>　　Dimension d = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();</p><p>　　this.setBounds(((int)d.getWidth()-WIDTH)/2, ((int)d.getHeight()-

111、HEIGHT)/2, WIDTH, HEIGHT);</p><p>　　this.setSize(800, 600);</p><p>　　this.setVisible(true);</p><p>　　this.setDefaultCloseOperation(JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE);</p><p><

112、b>　　}</b></p><p>　　public void changeDiskInfo(){</p><p>　　bText.setText("磁盤(pán)大?。?quot;+Disk.totalBlocks+"\t已用空間："+(Disk.totalBlocks-Disk.freeB)+"\t剩余空間:"+Disk.fre

113、eB);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public Disk getDisk() {</p><p>　　return disk;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void setDisk(Disk d

114、isk) {</p><p>　　this.disk = disk;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public Message getMessage() {</p><p>　　return message;</p><p><b>　　}</b&g

115、t;</p><p>　　public void setMessage(Message message) {</p><p>　　this.message = message;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public JButton[][] getDemoBlocks() {</p

116、><p>　　return demoBlocks;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public void setDemoBlocks(JButton[][] demoBlocks) {</p><p>　　this.demoBlocks = demoBlocks;</p><

117、p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　Disk.java</b></p><p>　　package com.csu.disk.display;</p><p>　　import java.awt.Color;&l

118、t;/p><p>　　import java.awt.Font;</p><p>　　import javax.swing.JButton;</p><p>　　import com.csu.disk.pojo.Block;</p><p>　　import com.csu.disk.pojo.Message;</p><p&

119、gt;　　import com.csu.disk.pojo.MyColor;</p><p>　　public class Disk {</p><p>　　public static int diskRodes = 10;</p><p>　　public static int diskColumns = 6;</p><p>　　publ

120、ic static int totalBlocks = diskRodes * diskColumns;</p><p>　　public static int freeB= totalBlocks;</p><p>　　public Block[][] blockTable = new Block[diskRodes][diskColumns];</p><p>

121、　　// 用位示圖法來(lái)表示磁盤(pán)空閑狀況</p><p>　　private boolean[][] diskFreeMap = new boolean[diskRodes][diskColumns];</p><p>　　private DiskDemo demo;</p><p>　　private MyColor myColor = new MyColor();

122、</p><p>　　private JButton[][] demoBlocks ;</p><p>　　JButton button_temp ;</p><p>　　public Disk(){</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public Disk(DiskD

123、emo demo){</p><p>　　this.demo = demo;</p><p>　　this.demoBlocks = demo.getDemoBlocks();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　public static void main(String[] args) {&l

124、t;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/**</b></p><p>　　* 獲取空間盤(pán)塊的行列值,同時(shí)把空閑盤(pán)塊拿出來(lái)</p><p>　　* @param size 所需空間大小</p><p>　　* @return 長(zhǎng)度為2*size的數(shù)組

125、，沒(méi)兩個(gè)相鄰值為一個(gè)節(jié)點(diǎn)地址</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　public int[] getFreeBlocks(int size){</p><p>　　int [] free = new int[size*2];</p><p>　　int count=0;</p>&l

126、t;p>　　for(int i=0;i<Disk.diskRodes;i++){</p><p>　　for(int j=0;j<Disk.diskColumns;j++){</p><p>　　if(count==size*2)break;</p><p>　　if(diskFreeMap[i][j]==false){</p>&l

127、t;p>　　diskFreeMap[i][j]=true;</p><p>　　free[count++] = i;</p><p>　　free[count++] = j;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

128、;　　if(count==size*2)break;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return free;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/**</b></p><p>　　* 找到父