磁盘空间管理模拟器:连续分配和离散分配算法实现
这是一个模拟磁盘空间管理的程序,通过位示图的方式来管理磁盘空间的分配和回收。程序中定义了一个二维数组'bitmap',用来表示磁盘的每一个块是否被分配,0表示未分配,1表示已分配。
程序提供了三个功能:
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分配磁盘块:用户输入文件大小和块大小,以及分配方式(连续分配或离散分配),程序根据位示图找到足够的空闲块进行分配,并返回分配的第一个块号。
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回收磁盘块:用户输入要回收的块号,程序判断该块是否已被分配,如果已分配,则将位示图中对应位置修改为0,表示该块已空闲。
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显示位示图:程序将位示图输出到屏幕上,以便用户查看当前磁盘空间的使用情况。
程序的核心是两个分配函数'allocate_continuous'和'allocate_discrete',它们分别实现了连续分配和离散分配的算法。连续分配是在位示图中找到连续的空闲块,离散分配是在位示图中找到足够的离散空闲块。
程序通过一个无限循环,不断等待用户输入操作,直到用户选择退出程序。
#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_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 file_size, int block_size) { int i, j, k, flag = 0; file_blocks = (file_size + block_size - 1) / block_size; // 计算文件所占块数 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 file_size, int block_size) { int i, j, k, flag = 0; file_blocks = (file_size + block_size - 1) / block_size; // 计算文件所占块数 for (i = 0; i < MAX_ROW; i++) { for (j = 0; j < MAX_COL; j++) { if (bitmap[i][j] == 0) { flag++; if (flag == file_blocks) { // 找到足够的离散空闲块 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 } } } flag = 0; } return -1; // 没有足够的离散空闲块 }
// 分配磁盘块 int allocate_blocks() { int file_size, block_size; printf('请输入文件大小:'); scanf('%d', &file_size); printf('请输入块大小:'); scanf('%d', &block_size); 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(file_size, block_size); // 连续分配 } else if (choice == 2) { block_num = allocate_discrete(file_size, block_size); // 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;
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