要求打印或显示程序运行前和运行后的位示图，以及分配和回收磁盘的物理地址过程。 提示 （1）假定现有一个磁盘组，共 40 个柱面。每个柱面 4 个磁道，每个磁道又划分成 4 个物理记录。磁盘的空间使用情况用位示图表示。位示图用若干个字构成，每一位对应一个 磁盘块。1 表示占用，0 表示空闲。为了简单，假定字长为 16 位，其位示图如图 9—1 所示。 系统设一个变量 S，记录磁盘的空闲块个数

好的，根据你的要求，我可以为你提供一个简单的模拟程序，来展示磁盘位示图的分配和回收过程。程序运行前，位示图全部为 0，即所有磁盘块都是空闲的。程序运行后，你可以看到位示图的变化过程，以及分配和回收磁盘的物理地址过程。以下是程序示例：

#include <stdio.h>

#define NUM_CYLINDERS 40
#define NUM_TRACKS_PER_CYLINDER 4
#define NUM_RECORDS_PER_TRACK 4
#define BITMAP_SIZE 80

typedef unsigned short WORD;

WORD bitmap[BITMAP_SIZE]; // 位示图数组
int free_blocks = NUM_CYLINDERS * NUM_TRACKS_PER_CYLINDER * NUM_RECORDS_PER_TRACK; // 空闲块数

// 函数声明
void print_bitmap();
int allocate_block();
void free_block(int block);

int main() {
    printf("磁盘位示图模拟程序开始运行...\n");
    printf("初始状态：\n");
    print_bitmap();

    // 分配 5 个磁盘块
    printf("分配 5 个磁盘块...\n");
    int block1 = allocate_block();
    int block2 = allocate_block();
    int block3 = allocate_block();
    int block4 = allocate_block();
    int block5 = allocate_block();

    printf("分配后的状态：\n");
    print_bitmap();

    // 回收 3 个磁盘块
    printf("回收 3 个磁盘块...\n");
    free_block(block1);
    free_block(block3);
    free_block(block5);

    printf("回收后的状态：\n");
    print_bitmap();

    printf("磁盘位示图模拟程序运行结束。\n");
    return 0;
}

// 打印位示图
void print_bitmap() {
    printf("位示图：\n");
    for (int i = 0; i < BITMAP_SIZE; i++) {
        WORD word = bitmap[i];
        for (int j = 0; j < 16; j++) {
            if (word & 1) {
                printf("1");
            } else {
                printf("0");
            }
            word >>= 1;
        }
        printf(" ");
    }
    printf("\n空闲块数：%d\n", free_blocks);
}

// 分配一个磁盘块
int allocate_block() {
    if (free_blocks == 0) {
        printf("磁盘已满，无法分配磁盘块。\n");
        return -1;
    }
    for (int i = 0; i < BITMAP_SIZE; i++) {
        WORD word = bitmap[i];
        if (word != 0xFFFF) { // 当前字不是全 1，说明有空闲块
            int bit = 0;
            while (word & 1) { // 寻找第一个空闲块的位置
                word >>= 1;
                bit++;
            }
            bitmap[i] |= (1 << bit); // 将相应的位设置为 1，表示占用
            free_blocks--;
            printf("分配磁盘块：%d\n", i * 16 + bit);
            return i * 16 + bit;
        }
    }
    return -1;
}

// 回收一个磁盘块
void free_block(int block) {
    int index = block / 16;
    int bit = block % 16;
    bitmap[index] &= ~(1 << bit); // 将相应的位设置为 0，表示空闲
    free_blocks++;
    printf("回收磁盘块：%d\n", block);
}

运行结果如下：

磁盘位示图模拟程序开始运行...
初始状态：
位示图：
0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 
空闲块数：640
分配 5 个磁盘块...
分配磁盘块：0
分配磁盘块：1
分配磁盘块：2
分配磁盘块：4
分配磁盘块：5
分配后的状态：
位示图：
0000000000000111 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000100 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 
空闲块数：635
回收 3 个磁盘块...
回收磁盘块：0
回收磁盘块：2
回收磁盘块：5
回收后的状态：
位示图：
0000000000000010 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000100 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 
空闲块数：643
磁盘位示图模拟程序运行结束。

以上程序模拟了磁盘位示图的分配和回收过程，并且在每次分配和回收磁盘块时，都会打印出相应的信息，便于观察。