BX121028俞佳星实验5 分区式存储管理.docx
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BX121028俞佳星实验5分区式存储管理
电子信息学院
实验报告书
课程名：
《操作系统原理实验》
题目：
实验5分区式存储管理
实验类别：
【设计】
班级：
BX1210
学号：
121003531028
姓名：
俞佳星
一、实验内容
设计程序模拟内存的动态分区法存储管理。
内存空闲区使用自由链管理，采用最坏适应算法从自由链中寻找空闲区进行分配，内存回收时假定不做与相邻空闲区的合并。
假定系统的内存共640K，初始状态为操作系统本身占用64K。
在t1时间之后，有作业A、B、C、D分别请求8K、16K、64K、124K的内存空间；在t2时间之后，作业C完成；在t3时间之后，作业E请求50K的内存空间；在t4时间之后，作业D完成。
要求编程序分别输出t1、t2、t3、t4时刻内存的空闲区的状态。
。
二、实验目的与要求
过本次实验，加深对内存管理的认识，进一步掌握内存的分配、回收算法的思想。
三、实验环境
RedHatLinux9；用户名：
root，密码：
123456
四、实验步骤
1.程序中自由链队列的结点类型可描述如下：
structfreelink{
intlen,address;/*len为分区长度；address为分区起始地址
structfreelink/*next;
}
内存占用区用链表描述，其结点类型描述如下：
structbusylink{
charname;/*作业或进程名name=’S’表示OS占用
intlen,address;
structbusylink*next;
}
并设全程量：
structfreelink*free_head=NULL;//自由链队列（带头结点）队首指针
structbusylink*busy_head=NULL,//占用区队列队（带头结点）首指针
*busy_tail=NULL；//占用区队列队尾指针
2.设计子函数：
voidstart（void）;/*设置系统初始状态*/
{structfreelink*p;
structbusylink*q;
free_head=（structfreelink*）malloc（sizeof（structfreelink））;
free_head->next=NULL;//创建自由链头结点
busy_head=busy_tail=（structbusylink*）malloc（sizeof（structbusylink））;
busy_head->next=NULL;//创建占用链头结点
p=（structfreelink*）malloc（sizeof（structfreelink））;
p->address=64;
p->len=640-64;（OS占用了64K）
p->next=NULL;
free_head->next=p;
q=（structbusylink*）malloc（sizeof（structbusylink））;
q->name=’S’;/*S表示操作系统占用*/
q->len=64;q->address=0;q->next=NULL;
busy_head->next=q;busy_tail=q;
}
voidrequireMemo（charname,intrequire）;/*模拟内存分配*/
voidfreeMemo（charname）;/*模拟内存回收*/
voidpast（inttime）;/*模拟系统过了time时间*/
voidprintlink（）;/*输出内存空闲情况（自由链的结点）*/
3、设计主函数：
main（）
{start（）;
past（t1）;
requireMemo（‘A’,8）;requireMemo（‘B’,16）;
requireMemo（‘C’,64）;requireMemo（‘D’,124）;
printlink（）;
past（t2）;
freeMemo（‘C’）;
printlink（）;
past（t3）;
requireMemo（‘E’,50）;
printlink（）;
freeMemo（‘D’）;
printlink（）;
}
4、主要函数设计及流程图
主要函数：
●初始化worstFit（）即worstFit类的构造函数
●模拟内存分配voidrequireMemo（charname,intrequire）
●模拟内存回收voidfreeMemo（charname）
●空闲分区排序voidorder（）
●模拟系统时间voidpast（inttime）
●输出内存空闲情况voidfreePrint（）
●输出内存占用情况voidbusyPrint（）
模拟内存分配函数流程图：
模拟内存分配函数流程图：
5、源程序
packagecom.johnson;
importjava.util.LinkedList;
publicclasssy5{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{//主函数
worstFitwf=newworstFit（）;
wf.past（5）;
wf.requireMemo（'A',8）;wf.requireMemo（'B',16）;
wf.requireMemo（'C',64）;wf.requireMemo（'D',124）;
wf.busyPrint（）;wf.freePrint（）;
wf.past（10）;
wf.freeMemo（'C'）;
wf.busyPrint（）;wf.freePrint（）;
wf.past（15）;
wf.requireMemo（'E',50）;
wf.busyPrint（）;wf.freePrint（）;
wf.past（20）;
wf.freeMemo（'D'）;
wf.busyPrint（）;wf.freePrint（）;
}
}
//最坏适应算法
classworstFit{
LinkedListfreelink=null;//空闲分区链表
LinkedListbusylink=null;//内存占用链表
//系统初始化
worstFit（）{
freelink=newLinkedList（）;
busylink=newLinkedList（）;
freeSpacefFirst=newfreeSpace（640-64,64）;
busySpacebFirst=newbusySpace（'S',64,0）;
freelink.add（fFirst）;
busylink.add（bFirst）;
System.out.println（"初始化完成。
"）;
}
//模拟内存分配
voidrequireMemo（charname,intrequire）{
if（freelink.size（）>0）//判断是否有空闲分区
if（freelink.get（0）.getLen（）>=require）{//判断第一个空闲分区是否足够
intoLen=freelink.get（0）.getLen（）;//原空闲分区大小
intoAddress=freelink.get（0）.getAddress（）;//原空闲分区地址
freelink.get（0）.setLen（oLen-require）;//修改原空闲分区大小
freelink.get（0）.setAddress（oAddress+require）;//修改原空闲分区地址
busySpacebx=newbusySpace（name,require,oAddress）;//新建内存占用空间
busylink.add（bx）;//添加到内存占用链表
order（）;//对空闲链表重新排序
}
}
//空闲链表_重新排序（从大到小_冒泡法）
voidorder（）{
for（inti=0;ifor（intj=0;jif（freelink.get（i）.getLen（）freeSpacefsx=freelink.get（i）;
freelink.set（i,freelink.get（j））;
freelink.set（j,fsx）;
}
}
//模拟内存回收
voidfreeMemo（charname）{
for（inti=0;iif（busylink.get（i）.getName（）==name）{//寻找要回收的分区是否存在
intoLen=busylink.get（i）.getLen（）;//要回收内存大小
intoAddress=busylink.get（i）.getAddress（）;//要回收内存的地址
busylink.remove（i）;//移除占用的空闲内存
freeSpacefx=newfreeSpace（oLen,oAddress）;//新建空闲分区
freelink.add（fx）;//添加到空闲链表
order（）;//对空闲链表重新排序
break;
}
}
//模拟系统过了时间time
voidpast（inttime）{
try{
Thread.sleep（500）;
}catch（InterruptedExceptione）{
System.out.println（"线程随眠出错！
"）;
}
System.out.println（"\n\n时间"+time+"后"）;
}
//输出内存空闲情况
voidfreePrint（）{
System.out.println（"-----------------内存空闲情况------------------------"）;
if（freelink.size（）>0）
for（inti=0;iSystem.out.println（"首地址:
"+freelink.get（i）.getAddress（）+"\t长度:
"+freelink.get（i）.getLen（））;
else
System.out.println（"无空闲区！
"）;
}
//输出内存占用情况
voidbusyPrint（）{
System.out.println（"-----------------内存占用情况------------------------"）;
if（busylink.size（）>0）
for（inti=0;iSystem.out.println（"名称:
"+busylink.get（i）.getName（）+"\t首地址:
"+busylink.get（i）.getAddress（）+"\t长度:
"+busylink.get（i）.getLen（））;
else
System.out.println（"无内存占用区！
"）;
}
}
//空闲分区
classfreeSpace{
intlen;
intaddress;
publicfreeSpace（intlen,intaddress）{
this.len=len;
this.address=address;
}
publicintgetLen（）{
returnlen;
}
publicvoidsetLen（intlen）{
this.len=len;
}
publicintgetAddress（）{
returnaddress;
}
publicvoidsetAddress（intaddress）{
this.address=address;
}
}
//使用中的分区
classbusySpace{
charname;//作业或进程名name='S'表示OS占用
intlen,address;
publicbusySpace（charname,intlen,intaddress）{
this.name=name;
this.len=len;
this.address=address;
}
publicchargetName（）{
returnname;
}
publicvoidsetName（charname）{
this.name=name;
}
publicintgetLen（）{
returnlen;
}
publicvoidsetLen（intlen）{
this.len=len;
}
publicintgetAddress（）{
returnaddress;
}
publicvoidsetAddress（intaddress）{
this.address=address;
}
}
五、结果分析与实验体会
在本次实验中我们自己设计程序来模拟内存的动态分区法存储管理。
内存空闲区使用自由链管理，我们采用最坏适应算法从自由链中寻找空闲区进行分配。
通过本次实验的实际操作，我们对内存的管理，以及最坏适应算法有了更深的了解。
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