模拟文件存储空间管理

实验三模拟文件存储空间管理1．内容：模拟文件存储空间的管理，采用空白文件目录法和空白块链法实施空间分配。2．思想：文件存储空间管理是文件系统的重要内容。常用的管理思想有空白文件目录法、空白块链法和位示图法。本实验采用前两种方法进行空间分配。（1）空白文件目录法进行空间分配时，需要建立相关的数据结构，记录目前空白区域和已使用区域，假设开始时全部区域空闲。当有文件需要存储时，先检查空白文件目录，找到适合区域立即分配，并修改空白文件目录表和已使用区域分配表。为此需建立两张表格，分别记录相关数据。空白文件目录表（初始）空白文件目录（中间）已使用区域表（中间）上述两张表的数据在系统运行中是发生变化的。序号首空白块号空白快个数物理块号备注101000,1,2,……,98,99序号首空白块号空白块个数物理块号标志1242,3,4,5未分配2939,10,11未分配325525,26,27,28,29未分配439239,40未分配5………………未分配文件标识首块号文件块个数状态备注beta02占用Alpha63占用Toyota1213占用Sony309占用Ford504占用……………………文件空闲区分配和释放算法如下图所示：图一文件空闲区分配算法图二文件空闲区回收算法（2）空白块链法进行空间分配时，需要建立链表数据结构，将空闲块按顺序加以组织，分配和回收时在链首完成，同时建立文件目录，记录文件占用空间情况。3．要求：（1）自拟模拟数据演示运行结果（假定系统可用空闲块数为100）。为便于检查，建立和删除文件顺序如下：分配文件：F1,3分配文件：F2,5分配文件：F3,3分配文件：F4,8分配文件：F5,4分配文件：F6,2删除文件：F1删除文件：F2分配文件：F7,6删除文件：F3分配文件：F8,4删除文件：F5分配文件：F9,4……每完成一个文件的分配和删除后，显示空白文件目录当前内容。（2）空白文件目录法必须完成，空白块链法选做。4．书写实验报告：文件标识首块号备注beta0Alpha6Toyota12Sony30Ford50…………①实验题目；②程序中所用的数据结构及说明；③源程序并附上必要的说明；④按照文件的创建和删除顺序，打印输出结果。源代码：1.packagecom.gongziqian.savefile;publicclassFileInformation{//插入文件名StringfileName;//首块号intstart;//intn;/***文件块*@paramfileName*@paramstart*@paramn*/publicFileInformation(StringfileName,intstart,intn){this.fileName=fileName;this.start=start;this.n=n;}}2.packagecom.gongziqian.savefile;importjava.util.*;publicclassFileOprator{int[]file=newint[100];ListFileInformationlist=newArrayListFileInformation();/***构造方法*/publicFileOprator(){}/***插入文件**@paramfileName*@paramn*/publicvoidinsert(StringfileName,intn){intx=0;for(inti=0;ifile.length;i++){if(get(i)==0){x++;}else{x=0;}if(x=n){System.out.println(文件+fileName+插入成功！);list.add(newFileInformation(fileName,i-n+1,n));for(intj=0;jn;j++){set(i-j,1);}break;}}}/***删除文件**@paramfileName*/publicvoidremove(StringfileName){intstart=-1;intn=0;intindex=0;for(inti=0;ilist.size();i++){if(list.get(i).fileName.equals(fileName)){start=list.get(i).start;n=list.get(i).n;index=i;}}for(inti=0;in;i++){set(start+i,0);}if(start==-1){System.out.println(文件不存在，请重新输入：);}else{list.remove(index);System.out.println(文件+fileName+删除成功！);}}/***显示文件详细信息*/publicvoidshowFile(){for(inti=0;ilist.size();i++){intlen=list.get(i).n;intsta=list.get(i).start;System.out.print(文件名：+list.get(i).fileName);System.out.print(\t首块号：+sta);System.out.print(\t物理块数：+len);System.out.print(\t物理块号：);for(intj=0;jlen;j++){System.out.print(sta+j+);}System.out.println();}}/***显示存储空间所有情况*/publicvoidshowAll(){System.out.print(存储空间：);for(inti=0;ifile.length;i++){System.out.print(get(i));}System.out.println();}/***显示空白块*/publicvoidshowEmpty(){intx=0;inty=1;for(inti=x;ifile.length;i++){if(get(i)==0){x++;y=0;}else{y++;}if(y==1){System.out.println(空白首块号：+(i-x)+空白物理块数：+x);x=0;}if(i==file.length-1){System.out.println(空白首块号：+(i-x+1)+空白物理块数：+x);}continue;}}/***获得索引为i位置的值**@parami*@return*/publicintget(inti){returnfile[i];}/***在索引为i的位置置值f**@parami*@paramf*/publicvoidset(inti,intv){file[i]=v;}/***@return返回数组的长度，即空间的大小*/publicintlength(){returnfile.length;}}3.packagecom.gongziqian.savefile;importjava.util.Scanner;publicclassSaveFile{publicstaticvoidmain(String[]args){FileOpratorfile=newFileOprator();file.showAll();file.showEmpty();while(true){System.out.println(\n请进行操作(1.插入2.删除0.退出)：);Scannerop=newScanner(System.in);Stringi=op.next();if(i.equals(1)){System.out.println(分配文件格式：文件名物理块数);Scannerinsert=newScanner(System.in);StringfileName=insert.next().trim();intn=insert.nextInt();file.insert(fileName,n);file.showFile();file.showEmpty();file.showAll();}elseif(i.equals(2)){System.out.println(删除文件格式：文件名);Scannerremove=newScanner(System.in);StringfileName=remove.next().trim();file.remove(fileName);file.showFile();file.showEmpty();file.showAll();}elseif(i.equals(0)){System.out.println(系统退出……);break;}else{System.out.println(输入操作类型有误，请重新操作：);}}}}J结果图：存储空间：0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000空白首块号：0空白物理块数：100请进行操作(1.插入2.删除0.退出)：1分配文件格式：文件名物理块数F13文件F1插入成功！文件名：F1首块号：0物理块数：3物理块号：012空白首块号：3空白物理块数：97存储空间：1110000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000请进行操作(1.插入2.删除0.退出)：1分配文件格式：文件名物理块数F25文件F2插入成功！文件名：F1首块号：0物理块数：3物理块号：012文件名：F2首块号：3物理块数：5物理块号：34567空白首块号：8空白物理块数：92存储空间：1111111100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000请进行操作(1.插入2.删除0.退出)：1分配文件格式：文件名物理块数F33文件F3插入成功！文件名：F1首块号：0物理块数：3物理块号：012文件名：F2首块号：3物理块数：5物理块号：34567文件名：F3首块号：8物理块数：3物理块号：8910空白首块号：11空白物理块数：89存储空间：1111111111100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000请进行操作(1.插入2.删除0.退出)：1分配文件格式：文件名物理块数F48文件F4插入成功！文件名：F1首块号：0物理块数：3物理块号：012文件名：F2首块号：3物理块数：5物理块号：34567文件名：F3首块号：8物理块数：3物理块号：8910文件名：F4首块号：11物理块数：8物理块号：1112131415161718空白首块号：19空白物理块数：81存储空间：1111111111111111111000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000请进行操作(1.插入2.删除0.退出)：1分配文件格式：文件名物理块数F54文件F5插入成功！文件名：F1首块号：0物理块数：3物理块号：012文件名：F2首块号：3物理块数：5物理块号：34567文件名：F3首块号：8物理块数：3物理块号：8910文件名：F4首块号：11物理块数：8物理块号：1112131415161718文件名：F5首块号：19物理块数：4物理块号：19202122空白首块号：23空白物理块数：77存储空间：11111111111111111111