动态分区存储管理.docx
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动态分区存储管理
《操作系统》课程实验报告
实验名称：
动态分区存储管理
姓名：
学号：
地点：
实验楼302
指导老师：
专业班级：
软件外包11-01
一、实验目的：
1、熟悉并掌握动态分区分配的算法。
2、熟悉并掌握动态分区中分区回收的各种情况，并能够实现分区合并。
二、实验内容：
用高级语言模拟实现动态分区存储管理，要求：
1、分区分配算法至少实现首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法中的至少一种。
熟悉并掌握各种算法的空闲区组织方式。
2、分区的初始化——可以由用户输入初始分区的大小。
（初始化后只有一个空闲分区，起始地址为0，大小是用户输入的大小）
3、分区的动态分配过程：
由用户输入作业号和作业的大小，实现分区过程。
4、分区的回收：
用户输入作业号，实现分区回收，同时，分区的合并要体现出来。
（注意：
不存在的作业号要给出错误提示！
）
5、分区的显示：
任何时刻，可以查看当前内存的情况（起始地址是什么，大小多大的分区时空闲的，或者占用的，能够显示出来）
三、实验代码
#include
#include
#defineFree0//空闲状态
#defineBusy1//已用状态
#defineOK1//完成
#defineERROR0//出错
#defineMAX_length1000//最大内存空间为1000KB
typedefintStatus;
typedefstructfreearea//定义一个空闲区说明表结构
{
intID;//分区号
longsize;//分区大小
longaddress;//分区地址
intstate;//状态
}ElemType;
//----------线性表的双向链表存储结构------------
typedefstructDuLNode//双向链表
{
ElemTypedata;
structDuLNode*prior;//前趋指针
structDuLNode*next;//后继指针
}DuLNode,*DuLinkList;
DuLinkListblock_first;//头结点
DuLinkListblock_last;//尾结点
Statusalloc（int）;//内存分配
Statusfree（int）;//内存回收
StatusFirst_fit（int,int）;//首次适应算法
StatusBest_fit（int,int）;//最佳适应算法
StatusNext_fit（int,int）;//循环首次适应算法
voidshow（）;//查看分配
StatusInitblock（）;//开创空间表
StatusInitblock（）//开创带头结点的内存空间链表
{
block_first=（DuLinkList）malloc（sizeof（DuLNode））;
block_last=（DuLinkList）malloc（sizeof（DuLNode））;
block_first->prior=NULL;
block_first->next=block_last;
block_last->prior=block_first;
block_last->next=NULL;
block_last->data.address=0;
block_last->data.size=MAX_length;
block_last->data.ID=0;
block_last->data.state=Free;
returnOK;
}
//-----------------------分配主存-------------------------
Statusalloc（intch）
{
DuLNode*p=block_first->next;
intID,request;
cout<<"请输入作业（分区号）：
";
if（p!
=NULL）//判断分区号是否重复
{
while（p!
=NULL）
{
cin>>ID;
if（p->data.ID==ID）
{
cout<<"分区号重复，请重试！
"<continue;
}
else
break;
p=p->next;
}
}
else
cin>>ID;
cout<<"请输入需要分配的主存大小（单位:
KB）：
";
cin>>request;
if（request<0||request==0）
{
cout<<"分配大小不合适，请重试！
"<returnERROR;
}
if（ch==3）//选择循环首次适应算法
{
if（Next_fit（ID,request）==OK）cout<<"分配成功！
"<elsecout<<"内存不足，分配失败！
"<returnOK;
}
elseif（ch==2）//选择最佳适应算法
{
if（Best_fit（ID,request）==OK）cout<<"分配成功！
"<elsecout<<"内存不足，分配失败！
"<returnOK;
}
else//默认首次适应算法
{
if（First_fit（ID,request）==OK）cout<<"分配成功！
"<elsecout<<"内存不足，分配失败！
"<returnOK;
}
}
//------------------首次适应算法-----------------------
StatusFirst_fit（intID,intrequest）//传入作业名及申请量
{
//为申请作业开辟新空间且初始化
DuLinkListtemp=（DuLinkList）malloc（sizeof（DuLNode））;
temp->data.ID=ID;
temp->data.size=request;
temp->data.state=Busy;
DuLNode*p=block_first->next;
while（p）
{
if（p->data.state==Free&&p->data.size==request）
{//有大小恰好合适的空闲块
p->data.state=Busy;
p->data.ID=ID;
returnOK;
break;
}
if（p->data.state==Free&&p->data.size>request）
{//有空闲块能满足需求且有剩余"
temp->prior=p->prior;
temp->next=p;
temp->data.address=p->data.address;
p->prior->next=temp;
p->prior=temp;
p->data.address=temp->data.address+temp->data.size;
p->data.size-=request;
returnOK;
break;
}
p=p->next;
}
returnERROR;
}
//--------------------最佳适应算法------------------------
StatusBest_fit（intID,intrequest）//传入作业名及申请量
{
intch;//记录最小剩余空间
DuLinkListtemp=（DuLinkList）malloc（sizeof（DuLNode））;
temp->data.ID=ID;
temp->data.size=request;
temp->data.state=Busy;
DuLNode*p=block_first->next;
DuLNode*q=NULL;//记录最佳插入位置
while（p）//初始化最小空间和最佳位置
{
if（p->data.state==Free&&（p->data.size>request||p->data.size==request））
{
q=p;
ch=p->data.size-request;
break;
}
p=p->next;
}
while（p）
{
if（p->data.state==Free&&p->data.size==request）
{//空闲块大小恰好合适
p->data.ID=ID;
p->data.state=Busy;
returnOK;
break;
}
if（p->data.state==Free&&p->data.size>request）
{//空闲块大于分配需求
if（p->data.size-request{
ch=p->data.size-request;//更新剩余最小值
q=p;//更新最佳位置指向
}
}
p=p->next;
}
if（q==NULL）returnERROR;//没有找到空闲块
else
{//找到了最佳位置并实现分配
temp->prior=q->prior;
temp->next=q;
temp->data.address=q->data.address;
q->prior->next=temp;
q->prior=temp;
q->data.address+=request;
q->data.size=ch;
returnOK;
}
}
//--------------------循环首次适应算法------------------------
StatusNext_fit（intID,intrequest）//传入作业名及申请量
{
//为申请作业开辟新空间且初始化
DuLinkListtemp=（DuLinkList）malloc（sizeof（DuLNode））;
temp->data.ID=ID;
temp->data.size=request;
temp->data.state=Busy;
staticDuLNode*p=block_first->next;//定义静态指针变量
if（p->data.sizenext;
while（p）
{
if（p->data.state==Free&&p->data.size==request）
{//有大小恰好合适的空闲块
p->data.state=Busy;
p->data.ID=ID;
returnOK;
break;
}
if（p->data.state==Free&&p->data.size>request）
{//有空闲块能满足需求且有剩余"
temp->prior=p->prior;
temp->next=p;
temp->data.address=p->data.address;
p->prior->next=temp;
p->prior=temp;
p->data.address=temp->data.address+temp->data.size;
p->data.size-=request;
returnOK;
break;
}
p=p->next;
}
returnERROR;
}
//-----------------------主存回收--------------------
Statusfree（intID）
{
DuLNode*p=block_first;
while（p）
{
if（p->data.ID==ID）
{
p->data.state=Free;
p->data.ID=Free;
if（p->prior->data.state==Free）//与前面的空闲块相连
{
p->prior->data.size+=p->data.size;
p->prior->next=p->next;
p->next->prior=p->prior;
}
if（p->next->data.state==Free）//与后面的空闲块相连
{
p->data.size+=p->next->data.size;
if（p->next->next!
=NULL）
{
p->next->next->prior=p->next->prior;
}
else
{
p->next=p->next->next;
}
p->prior->next=p;
}
break;
}
p=p->next;
}
returnOK;
}
//---------------显示主存分配情况------------------
voidshow（）
{
cout<<"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n";
cout<<"+++主存分配情况+++\n";
cout<<"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n";
DuLNode*p=block_first->next;
while（p）
{
cout<<"分区号：
";
if（p->data.ID==Free）cout<<"Free"<elsecout<data.ID<cout<<"起始地址：
"<data.address<cout<<"分区大小：
"<data.size<<"KB"<cout<<"状态：
";
if（p->data.state==Free）cout<<"空闲"<elsecout<<"已分配"<cout<<"--------------"<p=p->next;
}
}
//-----------------------主函数---------------------------
voidmain（）
{
loop:
intch;//算法选择标记
cout<<"动态分区分配方式的模拟\n";
cout<<"初始内存为1000KB\n";
cout<<"相应的算法如下\n";
cout<<"
（1）首次适应算法\n";
cout<<"
（2）最佳适应算法\n";
cout<<"（3）循环首次适应算法\n";
cout<<"\n";
cout<<"\n";
cout<<"请选择分配算法：
";
cin>>ch;
Initblock（）;//开创空间表
intchoice;//操作选择标记
while
（1）
{
cout<<"********************************************\n";
cout<<"**1:
分配内存2:
回收内存**\n";
cout<<"**3:
查看分配0:
退出**\n";
cout<<"********************************************\n";
cout<<"请输入您的操作：
";
cin>>choice;
if（choice==1）alloc（ch）;//分配内存
elseif（choice==2）//内存回收
{
intID;
cout<<"请输入您要释放的分区号：
";
cin>>ID;
free（ID）;
}
elseif（choice==3）show（）;//显示主存
elseif（choice==0）gotoloop;//退出
else//输入操作有误
{
cout<<"输入有误，请重试！
"<continue;
}
}
}
四、实验结果
五、实验总结
本次程序设计主要是动态分区存储管理的实现。
通过实验我对动态分区存储有了深刻的理解。
在这次的课程设计中，让我感觉较为不满意的地方是，在实验开始之前我对于动态分区存储理解不是太深，从而加大了实验的难度。
对于这次出现的这个问题，我认真研究了课本基础知识，加强理解，也让我明白到了基础知识的重要性。
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