内存分配算法实验报告.docx
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内存分配算法实验报告
成绩评定表
学生姓名
班级学号
专业
计算机科学与技术
课程设计题目
内存分配算法
评
语
组长签字：
成绩
日期
2015年12月10日
课程设计任务书
学院
信息学院
专业
计算机科学与技术
学生姓名
班级学号
课程设计题目
内存分配技术
实践教学要求与任务:
模拟分区内存管理的模式下的各种分配策略，根据输入的各进程的信息（进程名，需要内存大小，进入内存时间，退出内存时间，发生申请内存的时间，申请内存的大小等），输出各个时间段上系统中的内存分配情况（各个空闲区位置和大小，各个进程空间的位置和大小）。
任务：
利用静态链表，模拟实现内存分配（分页，分区）
要求：
1.设计数据结构，存储结构；
2.在c兼容环境完成上述题目的代码编写与调试；
3.程序运行及诶按交互性好；
4.软件运行，给出测试数据。
工作计划与进度安排:
第14周：
布置课程设计任务，查阅资料，分组设计，程序调试。
第15周：
程序调试，编写课程设计报告，验收，答辩。
指导教师：
2015年11月28日
专业负责人：
2015年11月28日
学院教学副院长：
2015年11月28日
1．设计目的
1）了解多道程序系统中，多个进程并发执行的内存资源分配；
2）模拟可变分区内存储管理算法实现分区管理的最佳适应分配算法；
3）通过实现最佳算法来进一步了解静态分区模式的优缺点；
4）掌握最佳适应分配算法，深刻了解各进程在内存中的具体分配策略。
2．总体设计
3．关键技术
allocate（）：
实现内存分配，并当中调用display（pbc），以及display（S）两个函数显示内存分配完成后的空闲块链表和进程链表情况。
requireback（）：
实现内存回收，在满足情况的条件下调动allocate（）对用户社情的内存块进行回收并在当中调用display（pbc），以及display（S）两个函数显示内存分配完成后的空闲块链表和进程链表情况。
callback（）：
按内存回收时的四种情况对内存进行回收。
display（pbc）：
对空闲块链表中的空闲快惊醒从小到大排序并显示空闲链情况。
display（S）:
对进程链表中的进程进行从小到大排序并显示进程链情况。
main（）：
创建并初始化空闲块链表和进程链链表，用户选择操作功能。
4．程序流程
图4-1
图4-2
5．主要源代码
#include
#include
#include
#include
constintMAXJOB=100;//定义表最大记录数
typedefstructnode{
intstart;//空闲分区的起始地址
intlength;//空闲分区的长度
chartag[20];//分区信息是否已分配
}job;
jobfrees[MAXJOB];//定义空闲区表
intfree_quantity;//空闲区的个数
joboccupys[MAXJOB];//定义已分配区表
intoccupy_quantity;//已分配区的个数
//初始化函数
voidinitial（）{
inti;
for（i=0;ifrees[i].start=-1;
frees[i].length=0;
strcpy（frees[i].tag,"free"）;
occupys[i].start=-1;
occupys[i].length=0;
strcpy（occupys[i].tag,""）;}
free_quantity=0;
occupy_quantity=0;
}
//读数据函数
intreadData（）{
FILE*fp;
charfname[20];
cout<cout<";
cin>>fname;
if（（fp=fopen（fname,"r"））==NULL）//读文件
cout<"<else{
while（!
feof（fp））//文件结束
{
fscanf（fp,"%d",&frees[free_quantity].start）;
fscanf（fp,"%d",&frees[free_quantity].length）;
free_quantity++;}
return1;}
return0;
}
//sort选择——排序
voidsort（）{
inti,j,p;
for（i=0;ip=i;
for（j=i+1;j{if（frees[j].start{p=j;}
}
if（p!
=i）{
frees[free_quantity]=frees[i];
frees[i]=frees[p];
frees[p]=frees[free_quantity];}
}
}
//显示函数
voidview（）{
inti;
cout<cout<<"当前空闲表:
"<cout<<"起始地址长度状态"<for（i=0;icout.setf
（2）;
cout.width（12）;
cout<cout.width（10）;
cout<cout.width（8）;
cout<}
cout<cout<<"当前已分配表:
"<cout<<"起始地址长度占用作业名"<for（i=0;icout.setf
（2）;
cout.width（12）;
cout<cout.width（10）;
cout<cout.width（8）;
cout<}
//最先适应分配算法
voidearliest（）{
//空闲分区按地址递增的顺序排列
charjob_name[20];
intjob_length;
inti,j,flag,t;
cout<";
cin>>job_name;//输入作业的名称
cin>>job_length;//输入作业的长度
flag=0;//分配成功与否信号
for（i=0;iif（frees[i].length>=job_length）{
flag=1;//可以分配
}}
if（flag==0）
{
cout<}
else{
t=0;
i=0;
while（t==0）
{
if（frees[i].length>=job_length）
//从空闲分区表顺序查找，直到找到第一能满足其大小要求的空闲分区为止
{t=1;}
i++;
}
i--;
occupys[occupy_quantity].start=frees[i].start;//修改已分区的相关信息
strcpy（occupys[occupy_quantity].tag,job_name）;
occupys[occupy_quantity].length=job_length;
occupy_quantity++;
if（frees[i].length>job_length）
{
frees[i].start+=job_length;
frees[i].length-=job_length;
}
else//刚好分配则空闲分区数减一
{for（j=i;jfrees[j]=frees[j+1];}
free_quantity--;
cout<"<}
}
//最优适应分配算法
voidexcellent（）{
//空闲分区按大小递增的顺序排列
charjob_name[20];
intjob_length;
inti,j,flag,t;
cout<";
cin>>job_name;
cin>>job_length;
flag=0;
for（i=0;iif（frees[i].length>=job_length）{
flag=1;
}
}
if（flag==0）{
cout<"<}
else{
t=0;
i=0;
while（t==0）{
if（frees[i].length>=job_length）{
t=1;
}
i++;
}
i--;
for（j=0;jif（（frees[j].length>=job_length）&&（frees[j].length{i=j;}
}
occupys[occupy_quantity].start=frees[i].start;
strcpy（occupys[occupy_quantity].tag,job_name）;
occupys[occupy_quantity].length=job_length;
occupy_quantity++;
if（frees[i].length>job_length）{
frees[i].start+=job_length;
frees[i].length-=job_length;}
else{
for（j=i;j{frees[j]=frees[j+1];}
free_quantity--;
cout<"<}
}
//最坏适应算法
voidworst（）{
//空闲分区按大小递减的顺序排列
charjob_name[20];
intjob_length;
inti,j,flag,t;
cout<";
cin>>job_name;
cin>>job_length;
flag=0;
for（i=0;iif（frees[i].length>=job_length）
flag=1;
}
if（flag==0）
cout<"<else{
t=0;
i=0;
while（t==0）{
if（frees[i].length>=job_length）
t=1;
i++;}
i--;
for（j=0;jif（（frees[j].length>=job_length）&&（frees[j].length>frees[i].length））
i=j;
}
occupys[occupy_quantity].start=frees[i].start;
strcpy（occupys[occupy_quantity].tag,job_name）;
occupys[occupy_quantity].length=job_length;
occupy_quantity++;
if（frees[i].length>job_length）
{
frees[i].start+=job_length;
frees[i].length-=job_length;
}
else
{
for（j=i;j{
frees[j]=frees[j+1];
}
free_quantity--;
cout<"<}
}
}
//撤消作业
voidfinished（）{
charjob_name[20];
inti,j,flag,p=0;
intstart;
intlength;
cout<";
cin>>job_name;
flag=-1;
for（i=0;iif（!
strcmp（occupys[i].tag,job_name））{
flag=i;
start=occupys[i].start;
length=occupys[i].length;}
}
if（flag==-1）{
cout<<"没有这个作业名"<else
{
//加入空闲表
for（i=0;iif（（frees[i].start+frees[i].length）==start）//上空
{if（（（i+1）{//上空且下空，不为最后一个
frees[i].length=frees[i].length+frees[i+1].length+length;
for（j=i+1;jfrees[j]=frees[j+1];
free_quantity--;
p=1;
}
else{
frees[i].length+=length;//上空且下不空
p=1;}
}
if（frees[i].start==（start+length））{//下空
frees[i].start=start;
frees[i].length+=length;
p=1;}
}
//空闲中没有
if（p==0）{
frees[free_quantity].start=start;
frees[free_quantity].length=length;
free_quantity++;
}
//删除分配表中的该作业
for（i=flag;ioccupys[i]=occupys[i+1];
occupy_quantity--;}
}
voidmain（）
{intflag=0;
intt=1;
intchioce=0;
initial（）;
flag=readData（）;
while（flag==1）{
sort（）;
cout<cout<<"==========================================="<cout<<"主存储器空间的分配与回收模拟"<cout<<"==========================================="<cout<<"1.首次适应算法申请空间"<cout<<"2.最佳适应算法申请空间"<cout<<"3.最坏适应算法申请空间"<cout<<"4.撤消作业"<cout<<"5.显示空闲表和分配表"<cout<<"0.退出"<cout<请选择:
";
cin>>chioce;
switch（chioce）{
case1:
earliest（）;break;
case2:
excellent（）;break;
case3:
worst（）;break;
case4:
finished（）;break;
case5:
view（）;break;
case0:
flag=0;break;
default:
cout<<"选择错误!
"<}
//文件fname
6.运行结果及结论
图6-1
经验总结：
程序设计时，最好将不同的功能用不同的函数实现。
在本程序中，就将排序动能单独放在了显示函数中，这样在用最佳适应算法实现内存分配与回收时，就能只要调用该函数即可，二不必再考虑链表的排序
7.参考文献
《数据结构》（c语言版）严蔚敏、吴伟良编著；
[美]巴斯.计算机算法：
《设计和分析引论》朱洪等译；
《数据库系统基础》姚诗斌编著；
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