请求分页式存储管理.docx
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请求分页式存储管理
江南大学物联网工程学院实验报告
课程名称操作系统实践实验名称请求分页式存储管理实验日期2011-5-13
班级_计科0802姓名_刘伟_学号_0304080230仪器编号_________
实验报告要求1实验目的2实验要求3实验步骤4程序清单5运行情况6流程图7实验体会
1.实验目的
理解内存页面调度的机理,掌握几种理论调度算法实现,并通过实验比较各种调度算法的优劣。
2.实验要求
采用请求分页式存储管理方式对作业及内存进行管理
3.编程环境
编程工具:
VC++6.0
平台:
windowsXP
4.实验原理
本程序提供两种分区管理法供用户使用,这两种算法是最佳适应算法和首次适应算法。
最佳适应算法要求将所有的空闲区,按其大小以递增的顺序形成一空闲区链。
这样,第一次找到的满足要求的空闲区,必然是最优的。
但该算法会留下许多这样难以利用的小空闲区。
首次适应算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。
在进行内存分配时,从链首开始顺序查找,直至找到一个能满足其大小要求的空闲分区为止。
然后,再按照作业的大小,从该分区中划出一快内存空间分配该请求者,余下的空闲分区仍留在空闲链中。
不足之处:
该程序可以用文件形式输入作业的信息,但是该文件没有绑定在程序中。
不过,用户用键盘输入的作业的信息会自动保存到该文件中,下次当以文件形式输入作业信息时,文件中的内容是上一次用户用键盘输入的内容。
5.程序清单
#include
#include
#include
intmemoryStartAddress=-1;
intmemorySize=-1;
structjobList
//作业后备队列的链结点
{
intid;//作业的ID号
intsize;//作业的大小
intstatus;//作业状态
structjobList*next;
};
structfreeList//空闲链的链结点
{
intstartAddress;//空闲分区的首地址
intsize;//空闲分区的大小
structfreeList*next;
};
structusedList//已分配内存的作业链
{
intstartAddress;//以分配内存的首地址
intjobID;
structusedList*next;
};
voiderrorMessage(void)//出错信息
{
printf("\n\t错误!
\a");
printf("\n按任意键继续!
");
getch();
exit
(1);
}
voidopenFile(FILE**fp,char*filename,char*mode)//打开文件函数
{
if((*fp=fopen(filename,mode))==NULL)
{
printf("\n不能打开%s.",filename);
errorMessage();
}
}
voidmakeFreeNode(structfreeList**empty,intstartAddress,intsize)//申请内存空间
{
if((*empty=malloc(sizeof(structfreeList)))==NULL)
{
printf("\n没有足够空间.");
errorMessage();
}
(*empty)->startAddress=startAddress;//当有足够空间时,则分配
(*empty)->size=size;
(*empty)->next=NULL;
}
voidiniMemory(void)//输入要求分配内存的首地址,大小
{
charMSA[10],MS[10];
printf("\n请输入要分配内存的首地址!
");
scanf("%s",MSA);
memoryStartAddress=atoi(MSA);
printf("\n请输入要分配内存的大小!
");
scanf("%s",MS);
memorySize=atoi(MS);
}
charselectFitMethod(void)//选择分区管理算法
{
FILE*fp;
charfitMethod;
do{
printf("\n\n请选择分区管理的算法!
\
\n1最佳适应算法\
\n2首次适应算法\n");
fitMethod=getche();
}while(fitMethod<'1'||fitMethod>'3');//选择出错时
openFile(&fp,"d:
\\result.cl","a");
switch(fitMethod)
{
case'1':
fprintf(fp,"\n\n\n\n\t最佳适应算法");
fprintf(fp,"\n**********************************************");
break;
case'2':
fprintf(fp,"\n\n\n\n\t首次适应算法");
fprintf(fp,"\n**********************************************");
break;
}
fclose(fp);
returnfitMethod;
}
voidinputJob(void)//输入作业的信息
{
int/*id,size,*/status=0,jobnum=0;
FILE*fp;
charid[10],size[10];
openFile(&fp,"d:
\\job.cl","w");
fprintf(fp,"作业名\t大小\t状态");
printf("\n\n\n\n请输入作业名和大小!
\n输入00退出,job_ID由数字组成\n\n\njob_ID\tsize\n");
do{
/*scanf("%d%d",&id,&size);*/
scanf("%s\t%s",id,size);//保存作业ID,大小
if(atoi(id)>0&&atoi(size)>0)
{
fprintf(fp,"\n%s\t%s\t%d",id,size,status);
/*fprintf(fp,"\n%d\t%d\t%d",id,size,status);*/
jobnum++;
}
elsebreak;
}while
(1);
if(jobnum)
printf("\n完成输入!
");
else
{
printf("\n没有请求分配内存.");
errorMessage();
}
fclose(fp);
}
intmakeJobList(structjobList**jobs)//把作业插入分区
{
charjobID[10],size[10],status[10];
structjobList*rear;
FILE*fp;
openFile(&fp,"d:
\\job.cl","r");
fscanf(fp,"%s%s%s",jobID,size,status);
if((*jobs=malloc(sizeof(structjobList)))==NULL)//当没有空闲分区时
{
printf("\n没有足够空间.");
fclose(fp);
errorMessage();
}
rear=*jobs;
(*jobs)->next=NULL;
while(!
feof(fp))
{
structjobList*p;
fscanf(fp,"%s%s%s",jobID,size,status);
if((p=malloc(sizeof(structjobList)))==NULL)
{
printf("\n没有足够空间.");
fclose(fp);
errorMessage();
}
p->next=rear->next;//插入已在分区的作业队列中
rear->next=p;
rear=rear->next;
rear->id=atoi(jobID);
rear->size=atoi(size);
rear->status=atoi(status);
}
fclose(fp);
return0;
}
intupdateJobFile(structjobList*jobs)
{
FILE*fp;
structjobList*p;
openFile(&fp,"d:
\\job.cl","w");
fprintf(fp,"job_ID\tsize\tstatus");
for(p=jobs->next;p;p=p->next)
fprintf(fp,"\n%d\t%d\t%d",p->id,p->size,p->status);
fclose(fp);
return0;
}
intshowFreeList(structfreeList*empty)//在屏幕上显示空闲分区
{
FILE*fp;
structfreeList*p=empty->next;
intcount=0;
openFile(&fp,"d:
\\result.cl","a");
fprintf(fp,"\n\n显示空闲内存");
printf("\n\n显示空闲内存");
if(p)
{
fprintf(fp,"\nnumber\tsize\tstartAddress");
printf("\n序号\t大小\t开始地址");//显示空闲分区的大小和首地址
for(;p;p=p->next)
{
fprintf(fp,"\n%d\t%d\t%d",++count,p->size,p->startAddress);
printf("\n%d\t%d\t%d",count,p->size,p->startAddress);
}
fclose(fp);
return1;
}
Else//没有空闲分区
{
fprintf(fp,"\n内存已分配完!
");
printf("\n内存已分配完!
");
fclose(fp);
return0;
}
}
voidgetJobInfo(structjobList*jobs,intid,int*size,int*status)//查找作业是否在分区中
{
structjobList*p=jobs->next;
while(p&&p->id!
=id)//删除作业
p=p->next;
if(p==NULL)
{
printf("\n不能找到作业:
%d.",id);
errorMessage();
}
else
{
*size=p->size;
*status=p->status;
}
}
voidupdateJobStatus(structjobList**jobs,intid,intstatus)//改变作业的状态
{
structjobList*p=(*jobs)->next;
while(p&&p->id!
=id)
p=p->next;
if(p==NULL)
{
printf("\n不能找到作业:
%d.",id);
errorMessage();
}
else
p->status=status;//作业状态
}
intshowUsedList(structjobList*jobs,structusedList*used)//显示以分配的分区
{
FILE*fp;
structusedList*p=used->next;
intcount=0,size,status;
openFile(&fp,"d:
\\result.cl","a");
fprintf(fp,"\n\n显示已分配的内存");
printf("\n\n显示已分配的内存");
if(p)
{
fprintf(fp,"\nnumber\t作业名\t大小\t开始地址");
printf("\nnumber\t作业名\t大小\t开始地址");//显示分区中的作业信息
for(;p;p=p->next)
{
getJobInfo(jobs,p->jobID,&size,&status);
fprintf(fp,"\n%d\t%d\t%d\t%d",++count,p->jobID,size,p->startAddress);
printf("\n%d\t%d\t%d\t%d",count,p->jobID,size,p->startAddress);
}
fclose(fp);
return1;
}
Else//分区中没有作业
{
fprintf(fp,"\n内存中没有作业.");
printf("\n内存中没有作业.");
fclose(fp);
return0;
}
}
intshowJobList(structjobList*jobs)//分区上的作业
{
structjobList*p;
p=jobs->next;
if(p==NULL)
{
printf("\n列表上没有作业.");
return0;
}
printf("\n\nT列表上的作业如下:
\n作业名\t大小\t状态");//显示作业信息
while(p)
{
printf("\n%d\t%d\t%d",p->id,p->size,p->status);
p=p->next;
}
return1;
}
voidmoveFragment(structjobList*jobs,structfreeList**empty,structusedList**used)//当回收一部分分区后,进行碎片紧凑
{
intsize,status;
structusedList*p;
intaddress=memoryStartAddress;
if((*empty)->next==NULL)//当没有空闲分区分配时,可以回收已分配内存
{
printf("\n内存已用完.\
\n你可以先回收一些内存或者\
\n按任意键再试一次!
");
getch();
return;
}
for(p=(*used)->next;p;p=p->next)//插入作业
{
p->startAddress=address;
getJobInfo(jobs,p->jobID,&size,&status);
address+=size;
}
(*empty)->next->startAddress=address;//删除作业,回收内存
(*empty)->next->size=memorySize-(address-memoryStartAddress);
(*empty)->next->next=NULL;
}
voidorder(structfreeList**empty,intbySize,intinc)//按顺序排列分区的作业
{
structfreeList*p,*q,*temp;
intstartAddress,size;
for(p=(*empty)->next;p;p=p->next)
{
for(temp=q=p;q;q=q->next)
{
switch(bySize)
{
case0:
switch(inc)
{
case0:
if(q->sizesize)//交换作业位置
temp=q;break;
default:
if(q->size>temp->size)//交换作业位置
temp=q;break;
}break;
default:
switch(inc)
{
case0:
if(q->startAddressstartAddress)
temp=q;break;//交换作业位置
default:
if(q->startAddress>temp->startAddress)
temp=q;break;//交换作业位置
}break;
}
}
if(temp!
=p)
{
startAddress=p->startAddress;
size=p->size;
p->startAddress=temp->startAddress;
p->size=temp->size;
temp->startAddress=startAddress;
temp->size=size;
}
}
}
intallocate(structfreeList**empty,intsize)//按要求把分区分该作业
{
structfreeList*p,*prep;
intstartAddress=-1;
p=(*empty)->next;
while(p&&p->size//没有足够分区,删除作业
p=p->next;
if(p!
=NULL)
{
if(p->size>size)//当有足够分区,直接分配
{
startAddress=p->startAddress;
p->startAddress+=size;
p->size-=size;
}
else//将整个分区分给一个作业
{
startAddress=p->startAddress;
prep=*empty;
while(prep->next!
=p)
prep=prep->next;
prep->next=p->next;
free(p);
}
}
elseprintf("\n你可以拼接碎片.");/*Unsuccessful!
*/
returnstartAddress;
}
voidinsertUsedNode(structusedList**used,intid,intstartAddress)
//在分区中插入作业
{
structusedList*q,*r,*prer;
if((q=malloc(sizeof(structusedList)))==NULL)//没有足够空间时
{
printf("\nNotenoughtoallocatefortheusednode.");
errorMessage();
}
q->startAddress=startAddress;//插入作业
q->jobID=id;
prer=*used;
r=(*used)->next;
while(r&&r->startAddress{
prer=r;
r=r->next;
}
q->next=prer->next;
prer->next=q;
}
intfinishJob(structusedList**used,intid,int*startAddress)//删除作业,回收分区
{
structusedList*p,*prep;
prep=*used;
p=prep->next;
while(p&&p->jobID!
=id)//删除作业
{
prep=p;
p=p->next;
}
if(p==NULL)
{
printf("\n作业:
%d不在内存!
",id);//找不到要删除的作业
return0;
}
else
{
*startAddress=p->startAddress;
prep->next=p->next;
free(p);
return1;
}
}
voidinsertFreeNode(structfreeList**empty,intstartAddress,intsize)//插入空闲分区
{
structfreeList*p,*q,*r;
for(p=*empty;p->next;p=p->next);
if(p==*empty||p->startAddress+p->size//对空闲分区进行排列
{
makeFreeNode(&r,startAddress,size);
r->next=p->next;
p->next=r;
return;
}
if(p->startAddress+p->size==startAddress)//插入空闲分区
{
p->size+=size;
return;
}
q=(*empty)->n