操作系统内存分配算法模拟实现.docx
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操作系统内存分配算法模拟实现
实验名称
内存分配与回收算法实现
同组人姓名
实验性质
□基本操作•验证性□综合性□设计性
实验日期
2010-5-17
实验成绩
教师评价：
实验预习口实验操作口实验结果口实验报告口其它口
教师签名：
一、实验目的及要求
1）掌握为实现多道程序并发执行，操作系统是如何通过作业调度选择作业进
入内存
2）系统如何为进入内存的作业分配内存空间，实现多道作业冋时驻留内存，
就绪进程队列中的多个进程是如何以分式方式共享CPU作业运行完成离开
系统时，系统如何进行内存回收，计算进程周转时间。
3）掌握各种调度算法，以及实现所需的各种数据结构。
二、实验内容
根据给定的动态分区分配算法流程图，用你熟悉的计算机编程语言编写一程序，该程序实现内存的合理分配后回收。
三、主要设备及软件
PCWindows2000操作系统、Linux操作系统
四、实验流程、操作步骤或核心代码、算法片段
2、算法模拟实现
1相关数据结构定义
空闲分区块类：
classFreeBlock
空闲分区链类：
classFreeList
内存分配回收算法类：
classMemoryManager
测试类（主类）：
classTestForMemManage
2具体实现
请允许我先列出核心部分，内存分配回收算法类的实现：
packagecom.kaiping.memorymanage;//个人包
importjava.util.Scanner;
publicclassMemoryManager{
FreeListflist;//空闲分区类对象
publicMemoryManager（）{
flist=newFreeList（）;
flist.InitFBlock（）;
}
publicvoidmemAllocation（intsize,Stringnew_job_name）{//内存分酉己
（首次适应算法）
FreeBlockq=flist.head;
FreeBlockp=flist.head.next;
while（p!
=null）{
if（size<=0）{
System.out.println（"\n申请的空间不能小于1!
"）;
break;
}
if（p.state==false&&p.size>=size）{
q=newFreeBlock（p.size-size）;
p.size=size;
p.state=true;
p.job_name=new_job_name;
q.next=p.next;
p.next=q;
break;//完成分配
}
else
{
p=p.next;//移动到足够分配的空闲块
}
}
if（p==null）{
if（flist.flistsize>=size）{
System.out.println（”目前尚无足够大的空闲块，系统将进行
重定位操作..."）；
relocation（）;//重定向
memAllocation（size,new」ob_name）;//重新分配内存
}
else{
System.out.println（”作业"+new_job_name+"内存尚未分配成
功！
”）；
}
}
else{//分配内存后可能存在大小为0的空间，将其清除
System.out.println（”作业"+new_job_name+"内存分配成功！
”）；
p=flist.head.next;
〃q=flist.head;
while（p!
=null）{
if（p.size==0）{
flist.deleteFBlock（p）;
}
p=p.next;
}
}
}
privatevoidmemRecovery（FreeBlocktarget）{//内存回收
FreeBlockp=flist.head.next;
while（p!
=null）{
//回收区与插入点的前一个空闲分区相邻接
if（p.next==target&&p.state==false）{
p.size+=target.size;
p.next=target.next;
//回收区同时与插入点的前后两个空闲分区相邻接
if（!
p.next.state）{
p.size+=p.next.size;
p.next=p.next.next;
}
break;
}
if（p==target）{
//回收区与插入点的后一空闲分区相邻接
if（!
p.next.state）{
target.size+=p.next.size;target.next=p.next.next;
}
break;//若两不邻接，则直接跳出
}
p=p.next;
}
}
privatevoidrelocation（）{//
FreeBlockfront_r=flist.head;
FreeBlockr=front_r.next;
FreeBlockbehind_r=r.next;
空闲资源重定向，回收空闲空间
//
//当前重定向空闲块
while（r!
=null）{
//将r定位到第一块空闲分区块
if（r.state==false）{
break;
r=r.next;
behind_r=r.next;
front」=front_r.next;//记录第一块空闲分区的上一块
}
while（behind_r!
=null）{
if（behind_r.state）{
front_r.next=behind_r;
r.next=behind_r.next;
behind_r.next=r;
front_r=behind_r;
}
else{
r.size+=behind_r.size;
r.next=behind_r.next;
}
behind_r=r.next;
}
System.out.println（”重定向成功，继续为作业分配内存..."）;
}
publicvoidaddJob（）{//添加作业
intnewSize;//新作业所需内存大小
StringnJobName=newString（""）;
Scannerscanner=newScanner（System.in）;
System.out.print（"请输入新任务的名称：
"）;
nJobName=scanner.nextLine（）;
System.out.print（"请输入新任务所需内存大小：
"）;
newSize=scanner.nextInt（）;
memAllocation（newSize,nJobName）;
}
publicvoiddelJob（）{//销毁作业
Stringcur_job_name=newString（""）;
booleanflag=false;
//指示作业是否删除成功
FreeBlockq=flist.head.next;
Scannerscanner=newScanner（System.in）;
System.out.print（"请输入需要回收的作业名称：
”）;
cur_job_name=scanner.nextLine（）;while（q!
=null）{
if（q.job_name==cur_job_name）{q.state=false;
q.job_name="";memRecovery（q）;//回收内存
flag=true;break;
}
else{
q=q.next;
}
}
if（flag）{
System.out.println（"
}
else{
System.out.println（"
}
}
publicvoidprintJobInfo（）{//
FreeBlockp=flist.head.next;
//找到要删除的作业的下一个结点
删除作业成功！
"）;
删除作业未成功！
"）;
打印作业信息
intpro_num=1;//用户程序号
intmemnum=1;//内存分区块号
System.out.println（”用户程序信息"）;
while（p!
=null）{if（p.state）{
System.out.println（”用户程序
"+pro_num+"（"+p.job_name+"）"
+"\t占用第"+mem_num+分区块”）；
pro_num++;
}
mem_num++;
p=p.next;
}
}
publicvoidprintFreeSubarealnfo（）{//打印空闲分区信息
FreeBlockp=flist.head.next;
intleav_size=0;II剩余内存大小
intmem_num=1;II内存分区块号
System.out.println（”空闲分区信息"）;
System.out.println（"\t分区块号\t大小"）;
while（p!
=null）{
if（!
p.state）{
System.out.println（"\t"+mem_num+"\t"+p.size）;
leav_size+=p.size;
}
mem_num++;
p=p.next;
}
System.out.println（”剩余内存总打小为"+leav_size）;
}
}
其它类的实现
空闲分区块类：
packagecom.kaiping.memorymanage;
publicclassFreeBlock{
intsize;II空闲块大小
booleanstate;IIfalse表示空闲，true表示已经装入作业
Stringjob_name;//装入的作业名称
FreeBlocknext;//下一空闲块的自引用
publicFreeBlock（ints）{
size=s;
state=false;
job_name=newString（""）;
next=null;
}
}
空闲分区链类：
packagecom.kaiping.memorymanage;
importjava.util.Scanner;
publicclassFreeList{
FreeBlockfblock;
FreeBlockhead;
intfblockNum;//空闲块数
intsumMemCount;//内存总大小
intflistsize;//空闲分区总和
publicFreeList
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