要求对已分配盘块采用索引方式管理,空闲盘块采用位示图管理,实现分配、回收和盘块一致性检查,根据以上题目给出C++代码实现
时间: 2024-02-27 10:58:03 浏览: 69
基于C++实现磁盘调度算法【100010767】
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好的,以下是一个简单的C++代码实现,实现了已分配盘块的索引方式管理,空闲盘块的位示图管理,以及盘块分配、回收和一致性检查的功能。代码中使用了一维数组来存储分配的盘块号,使用位图来表示磁盘的分配情况。
```c++
#include <iostream>
#include <bitset>
#include <vector>
using namespace std;
// 磁盘块大小
const int BLOCK_SIZE = 512;
// 磁盘块总数
const int BLOCK_NUM = 1024;
// 盘块号类型
typedef int block_t;
// 位图类型
typedef bitset<BLOCK_NUM> bitmap_t;
class FileSystem {
private:
// 空闲盘块位图
bitmap_t free_blocks;
// 盘块索引表
vector<block_t> block_index;
public:
FileSystem() {
// 初始化位图
free_blocks.reset();
// 空闲盘块从第2块开始计算,第0块和第1块为系统保留块
for (int i = 2; i < BLOCK_NUM; i++) {
free_blocks.set(i);
}
}
// 盘块分配函数
block_t allocate_block() {
// 查找一个空闲盘块
int index = free_blocks._Find_first();
if (index == -1) {
cerr << "磁盘已满,无法分配新盘块" << endl;
return -1;
}
// 标记该盘块已被分配
free_blocks.reset(index);
// 在盘块索引表中添加该盘块号
block_index.push_back(index);
return index;
}
// 盘块回收函数
void deallocate_block(block_t block) {
// 检查该盘块是否已被分配
if (!free_blocks.test(block)) {
// 标记该盘块为空闲
free_blocks.set(block);
// 从盘块索引表中删除该盘块号
for (size_t i = 0; i < block_index.size(); i++) {
if (block_index[i] == block) {
block_index.erase(block_index.begin() + i);
break;
}
}
} else {
cerr << "盘块" << block << "未被分配,回收失败" << endl;
}
}
// 盘块一致性检查函数
bool check_block_consistency() {
// 检查盘块索引表中的所有盘块是否都已被分配
for (size_t i = 0; i < block_index.size(); i++) {
if (free_blocks.test(block_index[i])) {
cerr << "盘块" << block_index[i] << "未被分配,检查失败" << endl;
return false;
}
}
// 检查位图中的所有空闲盘块是否都在盘块索引表之外
for (int i = free_blocks._Find_first(); i != -1; i = free_blocks._Find_next(i)) {
for (size_t j = 0; j < block_index.size(); j++) {
if (block_index[j] == i) {
cerr << "盘块" << i << "已被分配,但位图标记为空闲,检查失败" << endl;
return false;
}
}
}
return true;
}
};
int main() {
// 创建文件系统对象
FileSystem fs;
// 分配一些盘块
block_t block1 = fs.allocate_block();
block_t block2 = fs.allocate_block();
block_t block3 = fs.allocate_block();
// 回收盘块
fs.deallocate_block(block2);
// 检查盘块一致性
fs.check_block_consistency();
return 0;
}
```
以上代码只是一个简单的实现,实际的文件系统还需要考虑更多的细节问题,并进行更为复杂的性能优化。
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