C语言实现磁盘空间位示图管理算法

#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('\n');
    }
}

// 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) {
                bitmap[i][j] = 1; // 修改位示图
                flag++;
                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() {
    int block_num;
    printf('请输入文件大小（字节）：');
    scanf('%d', &file_size);
    printf('请输入块大小（字节）：');
    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）：');
    scanf('%d', &block_num);
    if (block_num == 1) {
        block_num = allocate_continuous(); // 连续分配
    } else if (block_num == 2) {
        block_num = allocate_discrete(); // 离散分配
    } else {
        printf('输入不合法！\n');
        return -1;
    }
    if (block_num == -1) {
        printf('磁盘空间不足！\n');
        return -1;
    }
    printf('文件分配成功，分配的第一个块号为：%d\n', block_num);
    return block_num;
}

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