模拟UNIX系统成组链接法 实现磁盘存储空间的管理|精品课程网站设计|课程设计网报告总结心得
要求：模拟UNIX系统的空闲块成组链接法，实现磁盘存储空间的管理。
[提示]：
(1) 假定磁盘存储空间已被划分成长度为n的等长块，共有M块可供使用。UNIX系统中采用空闲块成组链接的方法 来管理磁盘存储空间，将磁盘中的每N个空闲块（N
0
空闲块数k
1
空闲块号1
2
空闲块号2
M
M
M
M
K
空闲块号k
M
M
M
M
当第一项内容为“0”时，则第二项起指出的空闲块是最后一组。
(2) 现模拟UNIX系统的空闲块成组链接，假定共有8块可供使用，每3块为一组，则空闲块成组链接的初始状态为：
开始时，空闲块号是顺序排列的，但经若干次的分配和归还操作后，空闲块的链接就未必按序排列了。
用二维数组A：array [0…M-1] of array [0…n-1]来模拟管理磁盘空间，用A[i]表示第I块，第0块A[0]作为专用块。
(3) 成组链接的分组情况记录在磁盘物理块中，为了查找链接情况，必须把它们读入主存，故当磁盘初始化后，系统先将专用块内容复制到主存中。定义一个数组MA存放专用块内容，即MA: =A[0]。申请一块磁盘空间时，查MA，从中找出空闲块号，当一组的空闲块只剩第一块时，则应把该块中指出的下一组的空闲块数和块号复制到专用块中，然后把该块分配给申请者。当一组的空闲块分配完后则把专用块内容（下一组链接情况）复制到主存，再为申请者分配。分配算法如下图。
采用成组链接的分配算法
(4) 归还一块时给出归还的块号，若当前组不满规定块数时，将归还块登记入该组；若当前组已满，则另建一新组，这时归还块作为新一组的第一块，应把主存中登记的一组链接情况MA复制到归还块中，然后在MA重新登记一个新组。归还一块的算法如下图。
采用成组链接的回收算法
(5) 设计分配和归还磁盘空间的程序，能显示或打印分配的磁盘空间的块号，在完成一次分配或归还后能显示或打印各空闲块组的情况（各组的空闲块数和块号）。本实习省去了块号与物理地址之间的转换工作，而在实际的系统中必须进行块号与物理地址的转换工作。
(6) 运行你所设计的程序，假定空闲块链接的初始状态如提示（2），现先分配4块，再依次归还第2块和第6块。把执行后分配到的块号依次显示或打印出来，且显示或打印空闲块组的情况。
实验报告
设计者
日期
测试者
日期
功能
描述
模拟UNIX系统的空闲块成组链接法，实现磁盘存储空间的管理。
算法描述或流程图
1. 基本思想：
首先定义磁盘分配数组并初始化，9个一维数组分别表示9个空闲块，程序运行时，先将专用块A〔0〕复制到内存中，然后进行功能选择，分配时，查MA，从中找出空闲块号，当一组的空闲块只剩第一块时，应把该块中指出的下一组的空闲块数和块号复制到专用块这，然后把该块分配给申请者，当一组的空闲块分配完后则把专用块内容（下一组链接情况）复制到内存，再为申请者分配。 回收时，输入待回收的块号，查找该块是否已被分配，若未分配，退出，否则，当前组不满规定块数时，将归还块登记入该组，若当前组已满，则另建一新组，这时归还块作为新一组的第一块，应把内存中登记的一组链接情况MA复制到归还块中，然后在MA这重新登记一个新组。显示分组情况。
2. 程序流程：
建立磁盘分配并初始化 调用功能选择函数进行分配或回收操作。
3. 数据结构及各子程序
（1）int MA[4]; /*空闲块数组*/
（2）int A[9][4]={{3,1,2,3},{3,4,5,6},{0,0,0,0},{0,0,0,0},{3,0,7,8},
{0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0}}; /*磁盘空间*/
（3）int mark[9]; /*存放已分配的块*/
int No=0; /*已分配的块数*/
（4）void display( )：显示分组情况
形参：无
返回参数：无；
（5）void assign( )：分配空闲块
形参：无
返回参数：无；
（6）void callback( )：回收空闲块
形参：无
返回参数：无；
（7）void menu( )：功能选择函数
形参：无
返回参数：无；
附：源程序#include
int MA[4]; /*空闲块数组*/int A[9][4]={{3,1,2,3},{3,4,5,6},{0,0,0,0},{0,0,0,0},{3,0,7,8}, {0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0}}; /*磁盘空间*/int mark[9]; /*存放已分配的块*/int No=0; /*已分配的块数*/
void display1(){ int i,j,temp,count; No=0; if(MA[1]!=0) { i=MA[0]; printf("\ngroup1:"); for(j=1;j<=i;j++) { printf("%d ",MA[j]); mark[++No]=MA[j]; } temp=MA[1]; count=2; while(A[temp][1]!=0) { printf("\ngroup%d:",count); i=A[temp][0]; for(j=1;j<=i;j++) { printf("%d ",A[temp][j]); mark[++No]=A[temp][j]; } count++; temp=A[temp][1]; } printf("\ngroup%d:",count); i=A[temp][0]; for(j=2;j<=i+1;j++) if(A[temp][j]>0) { printf("%d ",A[temp][j]); mark[++No]=A[temp][j]; } } else { i=MA[0]; if(i==1) printf("\nThe blocks are all assigned"); else { printf("\ngroup1:"); for(j=2;j<=i;j++) { printf("%d ",MA[j]); mark[++No]=MA[j]; } } }}
void display() /*显示分组情况*/{ int i,j; if(MA[0]!=0) display1(); else { i=MA[1]; for(j=0;j<=3;j++) MA[j]=A[i][j]; display1(); } }
void assign() /*分配空闲块*/{ int s,i; if(MA[0]>1) /*若该组不止一个空闲块*/ { i=MA[0]; s=MA[i]; MA[0]--; printf("\nnumber of the block:%d",s); } else if(MA[0]==1) /*只剩一个空闲块*/ { if(MA[1]!=0) /*还有其它空闲块组*/ { s=MA[1]; for(i=0;i<=3;i++) A[0][i]=A[s][i]; MA[0]--; printf("\nnumber of the block:%d",s); } else /*没有其它空闲块组*/ { printf("\nThere isn't any space"); return; } } else /*当前组已分配完*/ { for(i=0;i<=3;i++) MA[i]=A[0][i]; assign(); } display(); /*显示分组情况*/ }
void callback() /*回收空闲块*/{ int i,j,temp; printf("\ninput the No. of the block you want to callback:"); scanf("%d",&j); getchar(); /*得到待回收的空闲块号*/ for(temp=1;temp<=No;temp++) { if(mark[temp]==j) break; } if(temp
void menu() /*功能选择函数*/{ int choice; char judge; printf("\ninput your choice:(1--assign,2--callback):"); scanf("%d",&choice); getchar(); if(choice==1) assign(); else if(choice==2) callback(); else printf("\ninvalid command!"); printf("\ncontinue or not?(y--Yes,n--Not):"); scanf("%c",&judge); getchar(); if(judge=='y') menu(); else { printf("\nNow the graph is:"); display(); printf("\npress any key to quit"); getch(); } }
main(){ int i; for(i=0;i<=3;i++) MA[i]=A[0][i]; display(); menu();}
