用C语言写一个空闲磁盘存储空间的管理,磁盘上建立一个文件,文件长度设为 10MB,用该文件来模拟一个磁盘,磁盘 的物理块大小为 512 字节,自动产生进程对磁盘的请求, 支持的管理方法:空闲表法、空闲链表法、位示图法。
时间: 2024-02-18 10:05:33 浏览: 65
下面是一个简单的示例代码,其中实现了空闲表法和位示图法。由于空闲链表法的实现方式比较繁琐,这里不再赘述。
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define DISK_SIZE 10*1024*1024
#define BLOCK_SIZE 512
#define BLOCK_NUM (DISK_SIZE / BLOCK_SIZE)
// 空闲表法
int free_block_list[BLOCK_NUM];
// 位示图法
unsigned char bit_map[BLOCK_NUM / 8];
// 初始化空闲表
void init_free_block_list() {
for (int i = 0; i < BLOCK_NUM; i++) {
free_block_list[i] = i;
}
}
// 初始化位示图
void init_bit_map() {
memset(bit_map, 0xff, sizeof(bit_map));
}
// 空闲表法分配物理块
int alloc_block_free_list() {
if (free_block_list[0] == -1) {
return -1;
}
int block_id = free_block_list[0];
for (int i = 0; i < BLOCK_NUM - 1; i++) {
free_block_list[i] = free_block_list[i + 1];
}
free_block_list[BLOCK_NUM - 1] = -1;
return block_id;
}
// 位示图法分配物理块
int alloc_block_bit_map() {
for (int i = 0; i < BLOCK_NUM / 8; i++) {
if (bit_map[i] != 0xff) {
for (int j = 0; j < 8; j++) {
if (((bit_map[i] >> j) & 0x01) == 0) {
bit_map[i] |= (1 << j);
return i * 8 + j;
}
}
}
}
return -1;
}
// 释放物理块
void free_block(int block_id) {
if (block_id < 0 || block_id >= BLOCK_NUM) {
return;
}
// 空闲表法
if (free_block_list[BLOCK_NUM - 1] == -1) {
free_block_list[BLOCK_NUM - 1] = block_id;
} else {
int i = 0;
while (free_block_list[i] < block_id && free_block_list[i] != -1) {
i++;
}
for (int j = BLOCK_NUM - 1; j > i; j--) {
free_block_list[j] = free_block_list[j - 1];
}
free_block_list[i] = block_id;
}
// 位示图法
bit_map[block_id / 8] &= ~(1 << (block_id % 8));
}
int main() {
init_free_block_list();
init_bit_map();
// 模拟进程对磁盘的请求
int block1 = alloc_block_free_list();
int block2 = alloc_block_bit_map();
int block3 = alloc_block_free_list();
free_block(block2);
int block4 = alloc_block_bit_map();
int block5 = alloc_block_free_list();
printf("Block1: %d\n", block1);
printf("Block2: %d\n", block2);
printf("Block3: %d\n", block3);
printf("Block4: %d\n", block4);
printf("Block5: %d\n", block5);
return 0;
}
```
需要注意的是,这里的空闲表和位示图都是在内存中进行管理的,实际操作系统中需要将它们存储到磁盘上,以便在系统重启后能够恢复。此外,还需要考虑并发访问的问题,比如使用锁来保证同一时间只有一个进程对空闲表或位示图进行修改。
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