实验四动态分区分配算法实验报告及程序.docx
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实验四动态分区分配算法实验报告及程序
实验四动态分区分配算法实验报告及程序
实验报告四动态分区分配算法
班级学号姓名
一、实验目的
动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间，而在分配时，须按照一定的分配算法，从空闲分区表或空闲分区链中选出一分区分配给该作业。
在本实验中运用了四种分配算法，分别是1.首次适应算法，2.循环首次适应算法，3.最坏适应算法4.最佳适应算法。
二、实验环境
普通的计算机一台，编译环境MicrosoftVisualC++6.0
三、算法思想
1．数据结构
（1）分区开始地址startaddress
（2）分区大小size
（3）分区状态state
2．功能介绍
（1）首次适应算法
在首次适应算法中，是从已建立好的数组中顺序查找，直至找到第一个大小能满足要求的空闲分区为止，然后再按照作业大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求者，余下的空间令开辟一块新的地址，大小为原来的大小减去作业大小，若查找结束都不能找到一个满足要求的分区，则此次内存分配失败。
（2）循环首次适应算法
该算法是由首次适应算法演变而成，在为进程分配内存空间时，不再是每次都从第一个空间开始查找，而是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直至找到第一个能满足要求的空闲分区，从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业，为实现本算法，设置一个全局变量f，来控制循环查找，当f%N==0时，f=0；若查找结束都不能找到一个满足要求的分区，则此次内存分配失败。
（3）最坏适应算法
最坏适应分配算法是每次为作业分配内存时，扫描整个数组，总是把能满足条件的，又是最大的空闲分区分配给作业。
（4）最佳适应算法
最坏适应分配算法是每次为作业分配内存时，扫描整个数组，总是把能满足条件的，又是最小的空闲分区分配给作业。
四、源程序
#include
#defineL10
typedefstructLNode
{intstartaddress;
intsize;
intstate;
}LNode;
LNodeP[L]={{0,128,0},{200,256,0},{500,512,0},{1500,1600,0},{5000,150,0}};
intN=5;intf=0;
voidprint（）
{inti;
printf（"起始地址分区状态\n"）;
for（i=0;iprintf（"%3d%8d%4d\n",P[i].startaddress,P[i].size,P[i].state）;}
voidFirst（）
{inti,l=0,m;
printf（"\n输入请求分配分区的大小：
"）;
scanf（"%d",&m）;
for（i=0;i{if（P[i].sizecontinue;
elseif（P[i].size==m）
{P[i].state=1;
l=1;
break;}
else
{P[N].startaddress=P[i].startaddress+m;
P[N].size=P[i].size-m;
P[i].size=m;P[i].state=1;
l=1;N++;
break;}}
if（l==1||i{printf（"地址成功分配\n\n"）;
printf（"地址分配成功后的状态：
\n"）;
print（）;}
else
printf（"没有可以分配的地址空间\n"）;}
voidCirFirst（）
{intl=0,m,t=0;
printf（"\n输入请求分配分区的大小：
"）;
scanf（"%d",&m）;
while（f{if（P[f].size{f=f+1;
if（f%N==0）
{f=0;t=1;}
continue;}
if（P[f].size==m&&P[f].state!
=1）
{P[f].state=1;
l=1;f++;
break;}
if（P[f].size>m&&P[f].state!
=1）
{P[N].startaddress=P[f].startaddress+m;
P[N].size=P[f].size-m;
P[f].size=m;
P[f].state=1;
l=1;N++;
f++;break;}}
if（l==1）
{printf（"地址成功分配\n\n"）;
printf（"地址分配成功后的状态：
\n"）;
print（）;}
else
printf（"没有可以分配的地址空间\n"）;}
voidWorst（）
{inti,t=0,l=0,m;
inta[L];
printf（"\n输入请求分配分区的大小：
"）;
scanf（"%d",&m）;
for（i=0;i{a[i]=0;
if（P[i].sizecontinue;
elseif（P[i].size==m）
{P[i].state=1;
l=1;break;}
else
a[i]=P[i].size-m;}
if（l==0）
{for（i=0;i{if（a[i]!
=0）
t=i;}
for（i=0;i{if（a[i]!
=0&&a[i]>a[t]）
t=i;}
P[N].startaddress=P[t].startaddress+m;
P[N].size=P[t].size-m;
P[t].size=m;P[t].state=1;
l=1;N++;}
if（l==1||i{printf（"地址成功分配\n\n"）;
printf（"地址分配成功后的状态：
\n"）;
print（）;}
else
printf（"没有可以分配的地址空间\n"）;}
voidBest（）
{inti,t=0,l=0,m;
inta[L];
printf（"\n输入请求分配分区的大小：
"）;
scanf（"%d",&m）;
for（i=0;i{a[i]=0;
if（P[i].sizecontinue;
elseif（P[i].size==m）
{P[i].state=1;
l=1;
break;
}
else
a[i]=P[i].size-m;}
if（l==0）
{for（i=0;i{if（a[i]!
=0）
t=i;}
for（i=0;i{if（a[i]!
=0&&a[i]t=i;}
P[N].startaddress=P[t].startaddress+m;
P[N].size=P[t].size-m;
P[t].size=m;P[t].state=1;
l=1;N++;}
if（l==1||i{printf（"地址成功分配\n\n"）;
printf（"地址分配成功后的状态：
\n"）;
print（）;}
else
printf（"没有可以分配的地址空间\n"）;}
voidmain（）
{intk=0;
printf（"动态分区分配算法：
"）;
while（k!
=5）
{printf（"\n~~~~~~~~主菜单~~~~~~~~~"）;
printf（"\n1、首次适应算法\n2、循环首次适应算法"）;
printf（"\n3、最坏适应算法\n4、最佳适应算法"）;
printf（"\n5、退出\n"）;
printf（"请选择算法：
"）;
scanf（"%d",&k）;
switch（k）
{case1:
printf（"\n初始状态为：
\n"）;
print（）;
First（）;
continue;
case2:
printf（"\n初始状态为：
\n"）;
print（）;
CirFirst（）;
continue;
case3:
printf（"\n初始状态为：
\n"）;
print（）;
Worst（）;
continue;
case4:
printf（"\n初始状态为：
\n"）;
print（）;
Best（）;
continue;
case5:
break;
default:
printf（"选择错误，请重新选择。
\n"）;
}}}
五、运行结果
运行效果如下所示，首先列出主菜单，如图1所示，初始状态为已定义好的数组，首先采用首次适应算法，输入的分区大小为500，从图2可以看出，第一个满足条件的起始地址为500，
（5）（6）
在算法3中，采用的是最坏适应算法，设分配作业大小为20，由初始状态可知，分区最大且没有被分配的起始地址为5000，大小为150，分配后的状态如图5所示。
在算法4中，采用的是最优适应算法，设分配大小为10，由初始状态可知，分区最小且没有被分配的起始地址为1000，大小为12，分配后的状态如图6所示。
最后选择5，则结束程序的运行，效果如图7所示。
（7）
六、实验总结
在一开始老师布置这次的实验题目时，自己根本不知道要干什么，因为在上课时对动态分区分配这节内容不是太了解，所以在上机时不知道如何下手，后来，将本章内容反复的看了几遍之后，终于有了自己的思路。
在程序的编写过程中，我并没有按照书上所说的定义了双向链表来实现各种算法的执行，我只简单的运用了结构体数组，通过这种方法比较容易理解与编写，在这几个算法中，只有循环首次适应算法编写起来有点困难，因为涉及到了循环，而其他的算法只运行一遍就能够得出所要的效果，因此在程序中，我使用了一个全局变量来掌控循环以及记录上次运行到的地方，只要理解了算法的主要思想，编写程序就比较容易了。
另外，还有一点是在本实验中还有一个算法没有编写，即快速适应算法，这个算法必须要求使用链表，因为要根据其容量大小进行分类，将其单独设立一个空闲的分区链表。
这是程序需要改进的地方，由于这次临近考试，暂时没有编写，在以后的时间中，一定会将此算法编写出来。
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