动态分区分配存储管理系统.docx
《动态分区分配存储管理系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动态分区分配存储管理系统.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
动态分区分配存储管理系统
动态分区分配存储管理系统
一、设计目的与内容
用高级语言编写和调试一个动态分区内存分配程序，演示实现下列两种动态分区分配算
法
1）首次适应算法
2）循环首次适应算法
1.内存中有0-100M的空间为用户程序空间，最开始用户空间是空闲的。
2.作业数量、作业大小、进入内存时间、运行时间需要通过界面进行输入。
3.可读取样例数据（要求存放在外部文件中）进行作业数量、作业大小、进入内存时间、运行时间的初始化。
4.根据作业进入内存的时间，采用简单的先进先出原则进行从外存到内存的调度，作业具有等待（从外存进入内存执行）、装入（在内存可执行）、结束（运行结束，退出内存）三种状态。
5.能够自动进行内存分配与回收，可根据需要自动进行紧凑与拼接操作。
二、算法的基本思想
1、定义基本结构：
1作业结构：
typedefstructJOB
{
intnum;//作业号
intsize;//作业大小
intctime;//作业进入时间
intrtime;//作业运行时间
intstate;//作业状态
}Job
;
2）分区结构：
typedefstructDuLNode
{
intID;//分区号
intstart;//开始地址
intsize;//大小
intstate;//0=尚未使用1=使用2=释放
structDuLNode*prior;//前驱指针
structDuLNode*next;//后即指针
}DuLNode,*DuLinkList;
2、基本操作：
intFirstfit（int）;//首次适应算法
intNext_fit（int）;//循环首次适应算法
voidshowJob（int）;//显示作业表
voidshowPartiton（DuLinkList）;//显示分区表
DuLinkListInitpartitionList（DuLinkList&p）;//初始化
voidhuishou（DuLinkListpl3,DuLinkList&pl）;//回收函数
intPutin（int&n）;//输入函数，输入作业相关信息
3、首次适应算法
空闲分区链以地址递增的次序链接，分配内存时，从链首开始顺序查找，直至找到一个大小能满足要求的空闲分区为止；然后再按照作业的大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求者，取消的空闲分区仍留在空闲链中。
若从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则此次内存分配失败，返回。
4、循环首次适应算法
在为进程分配内存空间时，不再是每次都从链首开始查找，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。
三、主要功能模块流程图
主函数：
2
1
3
首次适应算法：
循环首次适应算法
四、系统测试
程序运行实例如下：
1、输入界面，按要求输入：
2、选择算法及分区首地址：
3、运行结束后显示，并继续选择：
4、退出：
五、结论
作业采用数组形式进行存储，起初想用数组模拟分区，但划分记录比较不易，时间空间复杂度较大，容易混乱，遂决定用链表形式模拟分区情况。
基本能运行符合要求，能模拟出动态分区过程及最终结果。
六、源程序及系统文件使用说明
#include
#include
#include
#include
#defineFree0
#defineUse1
#defineMAX_length100//最大内存空间为100MB
//--------------作业结构体数组----------------------------
typedefstructJOB
{
intnum;//作业号
intsize;//作业大小
intctime;//作业进入时间
intrtime;//作业运行时间
intstate;//作业状态
}Job;
typedefstructDuLNode
{
intID;//分区号
intstart;//开始地址
intsize;//大小
intstate;//0=尚未使用1=使用2=释放
structDuLNode*prior;//前驱指针
structDuLNode*next;//后即指针
}DuLNode,*DuLinkList;
//-------------------------------------------------------------------------------
intFirstfit（int）;//首次适应算法
intNext_fit（int）;//循环首次适应算法
voidshowJob（int）;//显示作业表
voidshowPartiton（DuLinkList）;//显示分区表
//-----------------------------------------------------------------------------
//---------------------------全局变量-------------------------------------------
intf;
Job*A;//排序前
Job*a;//排序后
Job*temp;
//-----------------------------功能函数-------------------------------------------
voiddelay（）
{
for（intx=10000;x>0;x--）
for（inty=1000;y>0;y--）;
}
//--------------------------------------------------------------------------------
//------------------------初始化---------------------------------------------------
DuLinkListInitpartitionList（DuLinkList&p）
{
p=（DuLinkList）malloc（sizeof（DuLNode））;//申请空间
if（!
p）
exit（0）;
p->size=100;//初始化大小
printf（"输入分区首地址:
"）;
scanf（"%d",&p->start）;
p->state=0;//状态置空闲
p->ID=0;//分区号
p->next=NULL;
p->prior=NULL;
returnp;
}
//------------------------------------------------------------------------------
//-----------------------------输入函数---------------------------------------------
intPutin（int&n）
{
inti;
Jobtemp;
printf（"请输入任务数目:
"）;
scanf（"%d",&n）;
a=（Job*）malloc（n*sizeof（Job））;
A=（Job*）malloc（n*sizeof（Job））;
for（i=0;i{
printf（"\n"）;
printf（"信息输入:
\n\n"）;
printf（"作业号:
"）;
scanf（"%d",&a[i].num）;
printf（"作业大小:
"）;
scanf（"%d",&a[i].size）;
printf（"作业进入时间:
"）;
scanf（"%d",&a[i].ctime）;
printf（"作业运行时间:
"）;
scanf（"%d",&a[i].rtime）;
a[i].state=0;//默认状态为Free
A[i]=a[i];
}
for（intj=0;jfor（i=j;iif（a[j].ctime>a[i].ctime）
{
temp=a[j];
a[j]=a[i];
a[i]=temp;
}
//冒泡排序
freopen（"data.txt","w",stdout）;
for（i=0;i{
printf（"%d%d%d%d\n",a[i].num,a[i].size,a[i].ctime,a[i].rtime）;
}
fclose（stdout）;
freopen（"CON","w",stdout）;
printf（"保存成功\n\n"）;
return1;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------
//-----------------------------读文件-----------------------------------------------------
intorder（int&n）
{
Jobtemp;
printf（"Inputthenumberofthetask:
\n"）;
scanf（"%d",&n）;
a=（Job*）malloc（n*sizeof（Job））;
freopen（"data.txt","r",stdin）;
for（inti=0;i{
scanf（"%d",&a[i].num）;
scanf（"%d",&a[i].size）;
scanf（"%d",&a[i].ctime）;
scanf（"%d",&a[i].rtime）;
}
fclose（stdin）;
freopen（"CON","r",stdin）;
for（intj=0;jfor（i=j;iif（a[j].ctime>a[i].ctime）
{
temp=a[j];
a[j]=a[i];
a[i]=temp;
}
return1;
}
//------------------------------------------------------------------------
//-------------------------显示分区-------------------------------
voidshowPartition（DuLinkListpl）
{
printf（"\n\t\t\t分区表\n"）;
printf（"\t---------------------------------------\n"）;
printf（"\t开始地址\t分区号\t大小状态\n"）;
printf（"\t---------------------------------------\n"）;
while（pl）
{
printf（"\t%d\t\t%d\t%d\t",pl->start,pl->ID,pl->size）;
if（pl->state==0）
printf（"空闲\n"）;
if（pl->state==1）
printf（"已分配\n"）;
pl=pl->next;
}
printf（"\t---------------------------------------\n"）;
}
//-------------------------------------------------------------------------
//---------------------------------回收函数---------------------------------
voidhuishou（DuLinkListpl3,DuLinkList&pl）
{
while（pl3）
{
if（pl3->state==0）
{
if（pl3->next&&pl3->prior&&pl3->prior->state==0&&pl3->next->state==1）
{
pl3->size+=pl3->prior->size;
pl3->start=pl3->prior->start;
pl3->state=0;
pl3->ID=0;
if（pl3->prior->prior）
{
pl3->prior->prior->next=pl3;
pl3->prior=pl3->prior->prior;
}
else
{
pl3->prior=pl3->prior->prior;
pl=pl3;
pl3=pl;
}
}
elseif（pl3->prior&&pl3->next&&pl3->next->state==0&&pl3->prior->state==1）
{
pl3->size+=pl3->next->size;
pl3->state=0;
pl3->ID=0;
if（pl3->next->next）
{
pl3->next->next->prior=pl3;
pl3->next=pl3->next->next;
}
else
{
pl3->next=pl3->next->next;
}
}
elseif（!
pl3->prior）
{
if（pl3->next->state==0）
{
pl3->size+=pl3->next->size;
pl3->state=0;
pl3->ID=0;
if（pl3->next->next）
pl3->next->next->prior=pl3;
pl3->next=pl3->next->next;
}
else
{
pl3->state=0;
}
}
elseif（!
pl3->next）
{
if（pl3->prior->state==0）
{
pl3->size+=pl3->prior->size;
pl3->state=0;
pl3->ID=0;
pl3->start=pl->start;
if（pl3->prior->prior）
{
pl3->prior->prior->next=pl3;
pl3->prior=pl3->prior->prior;
}
else
{pl3->prior=NULL;
pl=pl3;
pl3=pl;
}
}
else
{
pl3->state=0;
}
}
elseif（pl3->next&&pl3->prior&&pl3->next->state==0&&pl3->prior->state==0）
{
pl3->size=pl3->size+pl3->next->size+pl3->prior->size;
pl3->state=0;
pl3->ID=0;
pl3->start=pl3->prior->start;
if（pl3->next->next）
pl3->next->next->prior=pl3;
if（pl3->prior->prior）
{
pl3->prior->prior->next=pl3;
pl3->next=pl3->next->next;
pl3->prior=pl3->prior->prior;
}
else
{
pl3->next=pl3->next->next;
pl3->prior=pl3->prior->prior;
pl=pl3;
pl3=pl;
}
}
}
pl3=pl3->next;
}
}
//--------------------------------------------------------------------------------------
//----------------------------------首次适应算法---------------------------------------
voidFirstfit（DuLinkListblock_first,intn）
{
intt=1;
intnum=n;
while（t&&num）
{
DuLinkListpl1=block_first,pl2,pl3=block_first;
printf（"时钟:
%d\n",t）;
DuLNode*p=block_first;
DuLNode*q=block_first;
for（intm=0;m{
if（t==a[m].ctime+a[m].rtime）
{
num-=1;
a[m].state=2;
while（q）
{
if（q->ID==a[m].num）
{
q->state=Free;
}
q=q->next;
}
showJob（n）;
showPartition（block_first）;
}
}
for（m=0;m{
if（a[m].ctime==t）
{
a[m].state=1;
printf（"作业:
%d开始运行,对其分配!
",a[m].num）;
}
}
for（m=0;m{
if（t==a[m].ctime）
{
while（pl1&&（pl1->state==1||pl1->sizenext;
if（pl1）
{
pl2=（DuLinkList）malloc（sizeof（DuLNode））;
pl2->start=pl1->start+a[m].size;
pl2->state=0;
pl2->ID=0;
pl2->size=pl1->size-a[m].size;
if（pl2->size>5）
{
pl1->size=a[m].size;
pl1->state=1;
pl1->ID=a[m].num;
if（pl1->next）
pl1->next->prior=pl2;
pl2->next=pl1->next;
pl2->prior=pl1;
pl1->next=pl2;
pl1=block_first;
}
else
{
pl1->state=1;
pl1->ID=a[m].num;
}
showJob（n）;
showPartition（block_first）;
}
else
{
cout<<"内存不足，等待释放"<for（inti=m;i{
a[i].ctime+=1;
}
p=block_first;
huishou（p,block_first）;
}
}
}
t+=1;
}
}
//---------------------------------------------------------------
//---------------------------显示作业----------------------------
voidshowJob（intn）
{
printf（"\n\t\t\t作业表:
\n"）;
printf（"\t--------------------------------------------------------------\n"）;
printf（"\t作业号\t大小\t进入时间\t运行时间\t状态\n"）;
printf（"\t--------------------------------------------------------------\n"）;
for（intm=0;m{
printf（"\t%d\t%d\t%d\t%d\t",a[m].num,a[m].size,a[m].ctime,a[m].rtime）;
if（a[m].state==0）
printf（"等待\n"）;
if（a[m].state==1）
printf（"装入\n"）;
if（a[m].state==2）
printf（"结束\n"）;
}
printf（"\t----------------------------------------
升级会员 