动态分区存储管理的模拟实现.doc
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计算机科学与工程学院学生实验报告
专业
计算机科学与技术
班级
学号
姓名
课程名称
操作系统
课程类型
专业必修课
实验名称
动态分区存储管理的模拟实现
实验目的：
1.熟悉动态分区存储管理方式下，主存空间的分配和回收算法。
2.提高C语言编程能力。
实验内容：
假设主存当前状态如右表所示：
系统采用最佳适应分配算法为作业分配主存空间，而且具有紧凑技术。
请编程完成以下操作：
（1）.输出此时的已分配区表和未分配区表；
（2）.装入Job3（15K），输出主存分配后的已分配区表和未分配区表；
（3）.回收Job2所占用的主存空间，输出主存回收后的已分配区表和未分配区表；
（4）.装入Job4（130K），输出主存分配后的已分配区表和未分配区表。
实验要求
1.数据结构参考定义如下，也可根据需要进行改进：
（1）已分配区表：
#definen10/*假定系统允许的最大作业数量为n，n值为10*/
struct
{intnumber; /*序号*/
intaddress; /*已分配分区起始地址，单位为KB*/
intlength; /*已分配分区长度，单位KB*/
floatflag; /*已分配区表登记栏标志，0：
空表项，否则为作业名；*/
}used_table[n]; /*已分配区表*/
（2）未分配区表：
#definem10 /*假定系统允许的空闲区表最大为m，m值为10*/
struct
{intnumber; /*序号*/
intaddress; /*空闲区起始地址，单位为KB*/
intlength; /*空闲区长度，单位为KB*/
intflag; /*空闲区表登记栏标志，0：
空表项；1：
空闲区*/
}free_table[m]; /*空闲区表*/
2.以allocate命名主存分配所用的过程或函数（算法参考课件），要将各种情况考虑周全。
3.以reclaim命名主存回收所用的过程或函数（算法参考课件），要将各种情况考虑周全。
4.画出算法实现的N-S流程图。
5.程序调试、运行成功后，请老师检查。
实验步骤：
1.分配内存，结果如下图：
2.回收内存，结果如下图：
3.合并内存，结果如下图：
4.N-S流程图：
4.1内存分配流程图：
4.2内存回收流程图：
附录程序代码：
#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS1
#include
#include
enumSTATE
{
Free,
Busy
};
structsubAreaNode
{
intaddr;//起始地址
intsize;//分区大小
inttaskId;//作业号
STATEstate;//分区状态
subAreaNode*pre;//分区前向指针
subAreaNode*nxt;//分区后向指针
}subHead;
//初始化空闲分区链
voidintSubArea（）
{
//分配初始分区内存
subAreaNode*fir=（subAreaNode*）malloc（sizeof（subAreaNode））;
//给首个分区赋值
fir->addr=0;
fir->size=240;//内存初始大小
fir->state=Free;
fir->taskId=-1;
fir->pre=&subHead;
fir->nxt=NULL;
//初始化分区头部信息
subHead.pre=NULL;
subHead.nxt=fir;
}
//最佳适应算法
intbestFit（inttaskId,intsize）
{
subAreaNode*tar=NULL;
inttarSize=240+1;
subAreaNode*p=subHead.nxt;
while（p!
=NULL）
{
//寻找最佳空闲区间
if（p->state==Free&&p->size>=size&&p->size{
tar=p;
tarSize=p->size;
}
p=p->nxt;
}
if（tar!
=NULL）
{
//分配大小为size的区间
subAreaNode*node=（subAreaNode*）malloc（sizeof（subAreaNode））;
node->addr=tar->addr+size;
node->size=tar->size-size;
node->state=Free;
node->taskId=-1;
//修改分区链节点指针
node->pre=tar;
node->nxt=tar->nxt;
if（tar->nxt!
=NULL）
{
tar->nxt->pre=node;
}
tar->nxt=node;
//分配空闲区间
tar->size=size;
tar->state=Busy;
tar->taskId=taskId;
printf（"内存分配成功！
\n"）;
return1;
}
else
{
printf（"找不到合适的内存分区，分配失败...\n"）;
return0;
}
}
//回收内存
intfreeSubArea（inttaskId）
{
intflag=0;
subAreaNode*p=subHead.nxt,*pp;
while（p!
=NULL）
{
if（p->state==Busy&&p->taskId==taskId）
{
flag=1;
if（（p->pre!
=&subHead&&p->pre->state==Free）
&&（p->nxt!
=NULL&&p->nxt->state==Free））
{
//情况1：
合并上下两个分区
//先合并上区间
pp=p;
p=p->pre;
p->size+=pp->size;
p->nxt=pp->nxt;
pp->nxt->pre=p;
free（pp）;
//后合并下区间
pp=p->nxt;
p->size+=pp->size;
p->nxt=pp->nxt;
if（pp->nxt!
=NULL）
{
pp->nxt->pre=p;
}
free（pp）;
}
elseif（（p->pre==&subHead||p->pre->state==Busy）
&&（p->nxt!
=NULL&&p->nxt->state==Free））
{
//情况2：
只合并下面的分区
pp=p->nxt;
p->size+=pp->size;
p->state=Free;
p->taskId=-1;
p->nxt=pp->nxt;
if（pp->nxt!
=NULL）
{
pp->nxt->pre=p;
}
free（pp）;
}
elseif（（p->pre!
=&subHead&&p->pre->state==Free）
&&（p->nxt==NULL||p->nxt->state==Busy））
{
//情况3：
只合并上面的分区
pp=p;
p=p->pre;
p->size+=pp->size;
p->nxt=pp->nxt;
if（pp->nxt!
=NULL）
{
pp->nxt->pre=p;
}
free（pp）;
}
else
{
//情况4：
上下分区均不用合并
p->state=Free;
p->taskId=-1;
}
}
p=p->nxt;
}
if（flag==1）
{
//回收成功
printf（"内存分区回收成功...\n"）;
return1;
}
else
{
//找不到目标作业，回收失败
printf（"找不到目标作业，内存分区回收失败...\n"）;
return0;
}
}
//显示空闲分区链情况
voidshowSubArea（）
{
printf（"*********************************************\n"）;
printf（"当前的内存分配情况如下：
\n"）;
printf（"*********************************************\n"）;
printf（"起始地址|空间大小|工作状态|作业号\n"）;
subAreaNode*p=subHead.nxt;
while（p!
=NULL）
{
printf（"**-----------------------------------------**\n"）;
printf（"**"）;
printf（"%3dk|",p->addr）;
printf（"%3dk|",p->size）;
printf（"%s|",p->state==Free?
"Free":
"Busy"）;
if（p->taskId>0）
{
printf（"%2d",p->taskId）;
}
else
{
printf（""）;
}
printf（"**\n"）;
p=p->nxt;
}
printf（"*********************************************\n"）;
}
intmain（）
{
intoption,ope,taskId,size;
//初始化空闲分区链
intSubArea（）;
//模拟动态分区分配算法
while
（1）
{
printf（"\n"）;
//printf（"*********************************************\n"）;
printf（"1:
分配内存2:
回收内存0:
退出\n"）;
printf（"*********************************************\n"）;
scanf（"%d",&ope）;
if（ope==0）break;
if（ope==1）{
//模拟分配内存
printf（"请输入作业号：
"）;
scanf（"%d",&taskId）;
printf（"请输入需要分配的内存大小（KB）：
"）;
scanf（"%d",&size）;
if（size<=0）
{
prin
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