C语言实现磁盘空间位示图管理：连续和离散分配算法

这篇文章展示了如何使用C语言实现一个简单的磁盘空间位示图管理程序，该程序支持连续和离散两种分配方式。程序使用一个二维数组来模拟磁盘的位示图，并提供分配、回收以及显示位示图等功能。

代码实现c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>

#define MAX_ROW 10#define MAX_COL 10

int bitmap[MAX_ROW][MAX_COL]; // 位示图数组int file_size = 0; // 文件大小int block_size = 0; // 块大小int file_blocks = 0; // 文件所占块数

// 初始化位示图void init_bitmap() { int i, j; for (i = 0; i < MAX_ROW; i++) { for (j = 0; j < MAX_COL; j++) { bitmap[i][j] = 0; } }}

// 显示位示图void show_bitmap() { int i, j; for (i = 0; i < MAX_ROW; i++) { for (j = 0; j < MAX_COL; j++) { printf('%d ', bitmap[i][j]); } printf(' '); }}

// 连续分配int allocate_continuous() { int i, j, k, flag = 0; for (i = 0; i < MAX_ROW; i++) { for (j = 0; j < MAX_COL; j++) { if (bitmap[i][j] == 0) { flag++; if (flag == file_blocks) { // 找到足够的连续空闲块 for (k = j - file_blocks + 1; k <= j; k++) { bitmap[i][k] = 1; // 修改位示图 } return i * MAX_COL + j - file_blocks + 1; // 返回分配的第一个块号 } } else { flag = 0; // 连续块被打断，重新计数 } } flag = 0; // 连续块被打断，重新计数 } return -1; // 没有足够的连续空闲块}

// 离散分配int allocate_discrete() { int i, j, k, flag = 0; for (i = 0; i < MAX_ROW; i++) { for (j = 0; j < MAX_COL; j++) { if (bitmap[i][j] == 0) { flag++; bitmap[i][j] = 1; // 修改位示图 if (flag == file_blocks) { // 找到足够的离散空闲块 return i * MAX_COL + j - file_blocks + 1; // 返回分配的第一个块号 } } } } return -1; // 没有足够的离散空闲块}

// 分配磁盘块int allocate_blocks() { printf('请输入文件大小：'); scanf('%d', &file_size); printf('请输入块大小：'); scanf('%d', &block_size); file_blocks = (file_size + block_size - 1) / block_size; // 计算文件所占块数 printf('请选择分配方式（1.连续分配 2.离散分配）：'); int choice; scanf('%d', &choice); int block_num; if (choice == 1) { block_num = allocate_continuous(); // 连续分配 } else if (choice == 2) { block_num = allocate_discrete(); // 离散分配 } else { printf('输入不合法！ '); return -1; } if (block_num == -1) { printf('磁盘空间不足！ '); return -1; } printf('文件分配成功，分配的第一个块号为：%d ', block_num); return block_num;}

// 回收磁盘块void free_blocks() { printf('请输入要回收的块号：'); int block_num; scanf('%d', &block_num); if (block_num < 0 || block_num >= MAX_ROW * MAX_COL) { printf('输入不合法！ '); return; } int row = block_num / MAX_COL; int col = block_num % MAX_COL; if (bitmap[row][col] == 0) { printf('该块未被分配！ '); return; } bitmap[row][col] = 0; // 修改位示图 printf('块号 %d 回收成功！ ', block_num);}

int main() { init_bitmap(); // 初始化位示图 int choice; while (1) { printf('请选择操作（1.分配磁盘块 2.回收磁盘块 3.显示位示图 4.退出程序）：'); scanf('%d', &choice); switch (choice) { case 1: allocate_blocks(); // 分配磁盘块 break; case 2: free_blocks(); // 回收磁盘块 break; case 3: show_bitmap(); // 显示位示图 break; case 4: exit(0); // 退出程序 default: printf('输入不合法！ '); break; } } return 0;}

运行示例

以下是程序运行的示例：

请选择操作（1.分配磁盘块 2.回收磁盘块 3.显示位示图 4.退出程序）：1请输入文件大小：100请输入块大小：10请选择分配方式（1.连续分配 2.离散分配）：1文件分配成功，分配的第一个块号为：0请选择操作（1.分配磁盘块 2.回收磁盘块 3.显示位示图 4.退出程序）：31 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 请选择操作（1.分配磁盘块 2.回收磁盘块 3.显示位示图 4.退出程序）：2请输入要回收的块号：0块号 0 回收成功！请选择操作（1.分配磁盘块 2.回收磁盘块 3.显示位示图 4.退出程序）：30 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 请选择操作（1.分配磁盘块 2.回收磁盘块 3.显示位示图 4.退出程序）：4

总结

该程序简单地模拟了操作系统的磁盘空间位示图管理，帮助理解磁盘空间分配的基本概念和方法。