【操作系统】主存空间的分配和回收-白红宇

【操作系统】主存空间的分配和回收

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发布时间：2019-06-11

本文共 8208 字，大约阅读时间需要 27 分钟。

实验四主存空间的分配和回收

专业：商软一班姓名：黄敏鹏学号：201406114116

1.目的和要求

1.1. 实验目的

用高级语言完成一个主存空间的分配和回收程序，以加深对动态分区分配方式及其算法的理解。

1.2. 实验要求

采用连续分配方式之动态分区分配存储管理，使用首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法4种算法完成设计。

（1）设计一个作业申请队列以及作业完成后的释放顺序，实现主存的分配和回收。采用分区说明表进行。

（2）或在程序运行过程，由用户指定申请与释放。

（3）设计一个空闲区说明表，以保存某时刻主存空间占用情况。把空闲区说明表的变化情况以及各作业的申请、释放情况显示。

2.实验内容

根据指定的实验课题，完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。

3.实验环境

可以选用Visual C++作为开发环境。也可以选用Windows下的VB，CB或其他可视化环境，利用各种控件较为方便。自主选择实验环境。

4.参考数据结构：

#include<stdio.h>

#include<conio.h>

#include<string.h>

#define MAX 24

struct partition{

char pn[10];

int begin;

int size;

int end;

char status; //

};

typedef struct partition PART;

第一步：（第13周完成）

完成程序数据结构的创建，初始化内存分配情况，创建空闲分区表和已分配分区表。

第二步：（第14周完成）

完成为某作业分配内存空间。

用户输入作业名称；

判断作业名称是否已经存在，如果存在则要求用户重新输入；

用户输入作业所占空间大小；

判断是否能够在剩余的空闲区域中找到一块放置该作业，如果不行则要求用户重新输入；

显示菜单，由用户选择使用哪一种分配算法：

1) 首次适应算法

2) 循环首次适应算法

3) 最佳适应算法

4) 最坏适应算法

6.为该作业分配内存空间，分配处理流程图如下（size的值设定为1K）：

7.屏幕显示分配后的内存分区情况。

第三步：（第15周完成）

完成内存空间回收；

由用户输入作业的ID，决定所要终止的作业；

判断是否存在用户所输入的ID，如果存在则进行终止，否则提示作业不存在；

判断即将终止的作业前后是否有空闲区域，如果没有则作业所占的空间独立成为一个空闲块，在未分配区表中增加一项；

程序中表示内存区块的结构体如下：

struct partition {

char pn[10];

int begin;

int size;

int end;

char status;

};

所以，判断某个即将被终止的作业所占空间前面是否有空闲块的方法是：作业空间的起始地址A.begin是否等于某个空闲块的结束地址B.end，若相等，则前面有空闲块，则需要合并；若不相等则再判断后面是否有空闲块。

回答：如何判断？

进行四种情况的判断，然后分别做出相应的区块回收操作。

回答：如何处理回收？

显示回收后的内存使用情况。

运行截图：

源代码：

1 #include
     
        2 //#include
      
         3 #include
       
          4 #include
        
           5 #define MAX 24    //内存允许同时存在的空间数  6 #define max_size 512    //内存空间的大小  7 struct partition{  8       9     char pn[10];    //空间名称 10     int begin;    //空间的相对起始位置 11     int size;    //空间的大小 12     int end;    //空间的相对结束位置 13     char status;  //通过该属性判断空间状态 : u 为已使用 ; f 为未分配作业 ; 0 为未初始化 14     }; 15 typedef struct partition PART; 16  17 char jobName[20];    //暂时保存用户输入的作业名 18 int jobSize;    //暂时保存用户输入的作业所需空间大小 19  20 int lastPost=0;    //保存循环首次适应算法的上次搜索的位置 21  22 //初始化内存分配 23 void newMemory(PART memory[MAX]); 24 //输出内存分配情况 25 void putoutMemory(PART memory[MAX]); 26 //输入作业 27 void inputJob(PART memory[MAX]); 28 //回收指定作业 29 void removeJob(PART memory[MAX]); 30 //首次适应算法查找目标分区 31 void findByFirstFit(PART memory[MAX],int jobSize,char jobName[20]); 32 //循环首次适应算法查找目标分区 33 void findByNestFit(PART memory[MAX],int jobSize,char jobName[20]); 34 //最坏适应分配查找目标分区 35 void findByWorstFit(PART memory[MAX],int jobSize,char jobName[20]); 36 //最优适应分配查找目标分区 37 void findByGoodFit(PART memory[MAX],int jobSize,char jobName[20]); 38  39 /* 40     主函数 41 */ 42 void main(){ 43     PART memory[MAX]; 44     newMemory(memory); 45  46     while(1){ 47         system("title 201402114116-黄敏鹏"); 48         system("mode con cols=80 lines=30"); 49         system("cls"); 50         int choose; 51         printf("0.退出    1.回收内存    2.查看内存分配情况    3.回收指定作业 \n"); 52         printf("4.首次适应分配    5.循环首次适应分配    6.最坏适应分配   7.最优适应分配\n"); 53         printf("\n请输入 : "); 54         scanf("%d",&choose); 55         switch( choose ){ 56         case 0: 57             printf("\n\n程序已停止运行，按任意键关闭窗口\n\n\n"); 58             exit(1); 59             break; 60         case 1: 61             newMemory(memory); 62             printf("\n\n还原内存分配成功\n\n\n\n"); 63             break; 64         case 2:     65             putoutMemory(memory); 66             break; 67         case 3:     68             removeJob(memory); 69             break; 70         case 4:     71             inputJob(memory); 72             findByFirstFit(memory,jobSize,jobName); 73             break; 74         case 5: 75             inputJob(memory); 76             findByNestFit(memory,jobSize,jobName); 77             break; 78         case 6: 79             inputJob(memory); 80             findByWorstFit(memory,jobSize,jobName); 81             break; 82         case 7: 83             inputJob(memory); 84             findByGoodFit(memory,jobSize,jobName); 85             break; 86         default: 87             printf("\n\n输入错误，请重新输入!\n\n\n"); 88         } 89         system("pause"); 90     } 91 } 92  93 //初始化内存空间 94 void newMemory(PART memory[MAX]){ 95     for(int i=0;i
         
           max_size){152         printf("\n\n作业所需空间过大，系统无法满足您的需求\n\n");153         return ;154     }155     int i=0;156     for(i=0;i
          
           =jobSize && memory[i].status == 'f'){158 post=i;159 break;160 }161 }162 for(int j = 0; j
           
            =24 ){169 printf("\n所需空间太大，系统无法满足您的需求\n\n");170 return ;171 }172 if(post2>=24){173 printf("\n已有的作业数太多，系统无法满足您的需求\n\n");174 return ;175 }176 177 int memorySize=memory[post].size;178 strcpy(memory[post].pn,jobName);179 memory[post].size = jobSize;180 memory[post].end = memory[post].begin + memory[post].size;181 memory[post].status = 'u';182 183 memory[post2].begin = memory[post].end;184 memory[post2].size = memorySize - jobSize;185 memory[post2].end = memory[post2].begin + memory[post2].size;186 memory[post2].status = 'f';187 strcpy(memory[post2].pn,"SYSTEM");188 189 printf("\n\n添加作业成功\n\n\n\n");190 191 }192 193 //循环首次适应算法查找目标分区194 void findByNestFit(PART memory[MAX],int jobSize,char jobName[20]){195 int post=0,post2;196 int i,j;197 198 if(lastPost<=24){ 199 post = lastPost;200 }else{201 lastPost = 0;202 }203 204 if( jobSize > max_size){205 printf("\n\n作业所需空间过大，系统无法满足您的需求\n\n");206 return ;207 }208 for(i=post;i
            
             =jobSize && memory[i].status == 'f'){210 post=i;211 break;212 }213 if(i==MAX){214 for(j=post;j
             
              =jobSize && memory[j].status == 'f'){216 post=j;217 break;218 }219 }220 }221 }222 for(j = 0; j
              
               =24 || memory[post].size < jobSize){230 printf("\n\n没有可以放置的空间\n\n");231 return;232 }233 if(post2>=24){234 printf("\n\n已有的作业数太多，系统无法满足您的需求\n\n");235 return;236 }237 238 lastPost = post;239 240 int memorySize=memory[post].size;241 strcpy(memory[post].pn,jobName);242 memory[post].size = jobSize;243 memory[post].end = memory[post].begin + memory[post].size;244 memory[post].status = 'u';245 246 memory[post2].begin = memory[post].end;247 memory[post2].size = memorySize - jobSize;248 memory[post2].end = memory[post2].begin + memory[post2].size;249 memory[post2].status = 'f';250 strcpy(memory[post2].pn,"SYSTEM");251 252 printf("\n\n添加作业成功\n\n\n\n");253 }254 255 //最坏适应分配查找目标分区256 void findByWorstFit(PART memory[MAX],int jobSize,char jobName[20]){257 int post=-1,post2;258 if( jobSize > max_size){259 printf("\n\n作业所需空间过大，系统无法满足您的需求\n\n");260 return ;261 }262 int i=0;263 for(i=0;i
               
                jobSize && memory[i].status == 'f'){265 if( post == -1){266 post=i;267 }else if(memory[i].size>memory[post].size){268 post=i;269 }270 }271 }272 for(int j = 0; j
                
                 =24){279 printf("\n\n已有的作业数太多，系统无法满足您的需求\n");280 return ;281 }282 if(post>=24 || post ==-1){283 printf("\n\n所需空间太大，系统无法满足您的需求\n");284 return ;285 }286 287 int memorySize=memory[post].size;288 strcpy(memory[post].pn,jobName);289 memory[post].size = jobSize;290 memory[post].end = memory[post].begin + memory[post].size;291 memory[post].status = 'u';292 293 memory[post2].begin = memory[post].end;294 memory[post2].size = memorySize - jobSize;295 memory[post2].end = memory[post2].begin + memory[post2].size;296 memory[post2].status = 'f';297 strcpy(memory[post2].pn,"SYSTEM");298 299 printf("\n\n添加作业成功\n\n\n\n");300 }301 302 //最优适应分配查找目标分区303 void findByGoodFit(PART memory[MAX],int jobSize,char jobName[20]){304 int post=-1,post2;305 if( jobSize > max_size){306 printf("\n\n作业所需空间过大，系统无法满足您的需求\n\n");307 return ;308 }309 int i=0;310 for(i=0;i
                 
                   jobSize && memory[i].status == 'f' ){312 if( post >= 0 ){313 if( memory[i].size < memory[post].size ){314 post=i;315 printf("%d----",i);316 }317 }else if( post == -1 ){318 post=i;319 }320 }321 }322 for(int j = 0; j
                  
                   =24){329 printf("\n\n已有的作业数太多，系统无法满足您的需求\n\n");330 return ;331 }332 if(post>=24 || post == -1){333 printf("\n\n所需空间太大，系统无法满足您的需求\n\n");334 return ;335 }336 337 int memorySize=memory[post].size;338 strcpy(memory[post].pn,jobName);339 memory[post].size = jobSize;340 memory[post].end = memory[post].begin + memory[post].size;341 memory[post].status = 'u';342 343 memory[post2].begin = memory[post].end;344 memory[post2].size = memorySize - jobSize;345 memory[post2].end = memory[post2].begin + memory[post2].size;346 memory[post2].status = 'f';347 strcpy(memory[post2].pn,"SYSTEM");348 349 printf("\n\n添加作业成功\n\n\n\n");350 }