实验二存储器的分配与回收算法实现.docx
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实验二存储器的分配与回收算法实现
实验报告
学院（系）名称：
计算机与通信工程学院
姓名
刘俊杰
学号
20115542
专业
信息与计算科学
班级
2011级1班
实验项目
实验二：
存储器的分配与回收算法实现
课程名称
操作系统
课程代码
0668036
实验时间
2013-11-273-4节
2013-11-297-8节
2013-12-43-4节
2013-12-67-8节
实验地点
主校区7-215
批改意见
成绩
教师签字：
实验内容：
1．本实验是模拟操作系统的主存分配，运用可变分区的存储管理算法设计主存分配和回收程序，并不实际启动装入作业。
2．采用最先适应法、最佳适应法、最坏适应法分配主存空间。
3．当一个新作业要求装入主存时，必须查空闲区表，从中找出一个足够大的空闲区。
若找到的空闲区大于作业需要量，这是应把它分成二部分，一部分为占用区，加一部分又成为一个空闲区。
4．当一个作业撤离时，归还的区域如果与其他空闲区相邻，则应合并成一个较大的空闲区，登在空闲区表中。
5．设计的模拟系统中，进程数不小于5，进程调度方式可以采用实验一中的任何一种。
6．运行所设计的程序，输出有关数据结构表项的变化和内存的当前状态。
实验要求：
1．详细描述实验设计思想、程序结构及各模块设计思路；
2．详细描述程序所用数据结构及算法；
3．明确给出测试用例和实验结果；
4．为增加程序可读性，在程序中进行适当注释说明；
5．认真进行实验总结，包括：
设计中遇到的问题、解决方法与收获等；
6．实验报告撰写要求结构清晰、描述准确逻辑性强；
7．实验过程中，同学之间可以进行讨论互相提高，但绝对禁止抄袭。
代码实现：
#include
#include
#defineNULL0
#defineLEN1sizeof（structjob）//作业大小
#defineLEN2sizeof（structidle）//空闲区单元大小
#defineLEN3sizeof（structallocate）//已分配区单元大小
intSPACE=100;//定义内存空间大小
intORIGI=1;//定义内存起始地址
structjob//定义作业
{
intname;
intsize;
intaddress;
};
structidle//定义空闲区
{
intsize;
intaddress;
structidle*next;
};
structallocate//定义已分配区
{
intname;
intsize;
intaddress;
structallocate*next;
};
structidle*creatidle（void）//建立空闲表
{
structidle*head;
structidle*p1;
p1=（structidle*）malloc（LEN2）;
p1->size=SPACE;
p1->address=ORIGI;
p1->next=NULL;
head=p1;
return（head）;
}
structallocate*creatallocate（void）//建立已分配表
{
structallocate*head;
head=NULL;
return（head）;
}
structjob*creatjob（void）//建立作业
{
structjob*p;
p=（structjob*）malloc（LEN1）;
printf（"请输入要运行的作业的名称与大小:
\n"）;
scanf（"%d%d",&p->name,&p->size）;
return（p）;
}
structidle*init1（structidle*head,structjob*p）//首次适应算法分配内存
{
structidle*p0,*p1;
structjob*a;
a=p;
p0=head;
p1=p0;
while（p0->next!
=NULL&&p0->sizesize）
{
p0=p0->next;
}
if（p0->size>a->size）
{
p0->size=p0->size-a->size;
a->address=p0->address;
p0->address=p0->address+a->size;
}
else
{
printf（"无法分配\n"）;
}
return（head）;
}
structidle*init2（structidle*head,structjob*p）//最优
{
structidle*p0,*p1;
structjob*a;
a=p;
p0=head;
if（p0==NULL）
{
printf（"无法进行分配!
\n"）;
}
while（p0->next!
=NULL&&p0->sizesize）
{
p0=p0->next;
}
if（p0->size>a->size）
{
p1=p0;
p0=p0->next;
}
else
{
printf（"无法分配!
\n"）;
}
while（p0!
=NULL）
{
if（p0->size>p1->size）
{
p0=p0->next;
}
elseif（（p0->sizesize）&&（p0->size>a->size））
{
p1=p0;
p0=p0->next;
}
}
p1->size=（p1->size）-（a->size）;
a->address=p1->address;
p1->address=（p1->address）+（a->size）;
return（head）;
}
structidle*init3（structidle*head,structjob*p）//最差
{
structidle*p0,*p1;
structjob*a;
a=p;
p0=head;
if（p0==NULL）
{
printf（"无法进行分配!
"）;
}
while（p0->next!
=NULL&&p0->sizesize）
{
p0=p0->next;
}
if（p0->size>a->size）
{
p1=p0;
p0=p0->next;
}
else
{
printf（"无法分配!
\n"）;
}
while（p0!
=NULL）
{
if（p0->sizesize）
{
p0=p0->next;
}
elseif（p0->size>p1->size）
{
p1=p0;
p0=p0->next;
}
}
p1->size=（p1->size）-（a->size）;
a->address=p1->address;
p1->address=（p1->address）+（a->size）;
return（head）;
}
structallocate*reallocate（structallocate*head,structjob*p）//重置已分配表
{
structallocate*p0,*p1,*p2;//*p3,*p4;
structjob*a;
//structidle*b;
a=p;
p0=（structallocate*）malloc（LEN3）;
p1=（structallocate*）malloc（LEN3）;
if（head==NULL）
{
p0->name=a->name;
p0->size=a->size;
p0->address=ORIGI;
p0->next=NULL;
head=p0;
}
Else
{
p1->name=a->name;
p1->size=a->size;
p1->address=a->address;
p2=head;
while（p2->next!
=NULL）
{
p2=p2->next;
}p2->next=p1;
p1->next=NULL;
}
return（head）;
}
structallocate*del（structallocate*head,structjob*p）//删除指定的作业
{
structjob*p1;
structallocate*p2,*p3;
p2=head;
p1=p;
while（（p1->name!
=p2->name）&&（p2->next!
=NULL））
{
p3=p2;
p2=p2->next;
}
if（p1->name==p2->name）
{
if（p2==head）
head=p2->next;
else
p3->next=p2->next;
}
return（head）;
}
structjob*delejob（structallocate*head）
{
structjob*p1;
structallocate*p2;
intnum;
p1=（structjob*）malloc（LEN1）;
printf（"请输入要删除的作业的名称\n"）;
scanf（"%d",&num）;
p2=head;
while（（num!
=p2->name）&&（p2->next!
=NULL））
{
p2=p2->next;
}
if（num==p2->name）
{
p1->name=p2->name;
p1->size=p2->size;
p1->address=p2->address;
}
return（p1）;
}
structidle*unite（structjob*p,structidle*head）//合并相邻内存空间
{
structidle*p1,*p2,*p3;
structjob*m;
m=p;
p1=head;
p3=（structidle*）malloc（LEN2）;
while（（p1->addressaddress）&&（p1->next!
=NULL））
{
p2=p1;
p1=p1->next;
}
if（m->addressaddress）
{
if（head==p1）
{
p3->size=m->size;
p3->address=m->address;
if（（p1->address-p3->address）==（p3->size））
{
p1->address=p3->address;
p1->size=p3->size+p1->size;
}
else
{
head=p3;
p3->next=p1;
}
}
else
{
p3->size=m->size;
p3->address=m->address;
if（（p1->address-p3->address）==（p3->size））
{
p1->address=p3->address;
p1->size=p3->size+p1->size;
if（（p3->address-p2->address）==（p2->size））
{
p2->size=p1->size+p2->size;
p2->next=p1->next;
}
else
{
p2->next=p1;
}
}
else
{
if（（p3->address-p2->address）==（p2->size））
{
p2->size=p2->size+p3->size;
}
else
{
p3->next=p1;
p2->next=p3;
}
}
}
}
else
{
p3->size=m->size;
p3->address=m->address;
if（（p3->address-p1->address）==（p1->size））
{
p1->size=p1->size+p3->size;
}
else
{
p1->next=p3;
p3->next=NULL;
}
}
return（head）;
}
voidprint（structidle*h1,structallocate*h2）
{
structidle*m1;
structallocate*n1;
m1=h1;
n1=h2;
if（m1==NULL）
{
printf（"空闲表为空!
\n"）;
}
else
{
while（m1!
=NULL）
{
printf（"空闲单元地址为%d,其大小为%d\n",m1->address,m1->size）;
m1=m1->next;
}
}
if（n1==NULL）
{
printf（"已分配表为空!
\n"）;
}
else
{
while（n1!
=NULL）
{
printf（"已分配单元地址为%d,其大小为%d,其名称为%d\n",n1->address,n1->size,n1->name）;
n1=n1->next;
}
}
}
voidFF（void）
{
structidle*p1;
structallocate*p2;
structjob*p,*q;
inty=1;
intn=0;
inta=1;
intc;
p1=creatidle（）;
p2=creatallocate（）;
printf（"初始情况为:
\n"）;
print（p1,p2）;
while（a==y）
{
printf（"请输入要进行的操作:
1.建立作业2.删除作业3.结束操作\n"）;
scanf（"%d",&c）;
switch（c）
{
case1:
p=creatjob（）;
p1=init1（p1,p）;
p2=reallocate（p2,p）;
print（p1,p2）;break;
case2:
q=delejob（p2）;
p2=del（p2,q）;
//p2=reallocate（p2,q）;
p1=unite（q,p1）;
print（p1,p2）;break;
case3:
y=0;break;
}
}
}
voidBF（void）
{
structidle*p1;
structallocate*p2;
structjob*p,*q;
inty=1;
intn=0;
inta=1;
intc;
p1=creatidle（）;
p2=creatallocate（）;
printf（"初始情况为:
\n"）;
print（p1,p2）;
while（a==y）
{
printf（"请输入要进行的操作:
1.建立作业2.删除作业3.结束操作\n"）;
scanf（"%d",&c）;
switch（c）
{
case1:
p=creatjob（）;
p1=init2（p1,p）;
p2=reallocate（p2,p）;
print（p1,p2）;break;
case2:
q=delejob（p2）;
p2=del（p2,q）;
//p2=reallocate（p2,q）;
p1=unite（q,p1）;
print（p1,p2）;break;
case3:
y=0;break;
}
}
}
voidWF（void）
{
structidle*p1;
structallocate*p2;
structjob*p,*q;
inty=1;
intn=0;
inta=1;
intc;
p1=creatidle（）;
p2=creatallocate（）;
printf（"初始情况为:
\n"）;
print（p1,p2）;
while（a==y）
{
printf（"请输入要进行的操作:
1.建立作业2.删除作业3.结束操作\n"）;
scanf（"%d",&c）;
switch（c）
{
case1:
p=creatjob（）;
p1=init3（p1,p）;
p2=reallocate（p2,p）;
print（p1,p2）;break;
case2:
q=delejob（p2）;
p2=del（p2,q）;
//p2=reallocate（p2,q）;
p1=unite（q,p1）;
print（p1,p2）;break;
case3:
y=0;break;
}
}
}
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