操作系统实验二存储管理动态分区分配及回收算法.docx
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操作系统实验二存储管理动态分区分配及回收算法
课程名称操作系统
实验者姓名
评分
计算机科学与技术分院信1001—2班_组学号_
实验日期2013年_月上日
_教师签名
实验二存储管理动态分区分配及回收算法
、实验目的
通过分区管理实验，了解操作系统的基本概念，理解计算机系统的资源如何组织,
操作系统如何有效地管理这些系统资源，用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。
通过课程设计，我们可以进一步理解在计算机系统上运行的其它各类操作系统,
并懂得
在操作系统的支持下建立自己的应用系统。
二、实验要求
本实验要求用一种结构化高级语言构造分区描述器，编制动态分区分配算法和回收算法
模拟程序，并掌握分配算法的特点，提高编程技巧和对算法的理解和掌握。
三、实验过程
1.准备
（1）主程序
、定义分区描述器node，包括3个元素：
（1）adr——分区首地址
（2）size分区大小
（3）next指向下一个分区的指针
、定义3个指向node结构的指针变量：
（1）head1――空闲区队列首指针
（2）back1指向释放区node结构的指针
（3）assign指向申请的内存分区node结构的指针
、定义1个整形变量：
free——用户申请存储区的大小（由用户键入）
（2）过程
、定义
、定义
、定义
、定义
、定义
、定义
check过程，用于检查指定的释放块（由用户键入）
assignment1
assignment2
acceptment1
acceptment2
的合法性
过程,过程,过程,过程,
实现实现实现实现
FirstFitAlgorithmBestFitAlgorithmFirstFitAlgorithmBestFitAlgorithm
的回收算法的回收算法
print过程，打印空闲区队列
（3）执行
程序首先申请一整块空闲区，其首址为0，大小为32767;然后，提示用户使用哪种分
配算法，再提示是分配还是回收；分配时要求输入申请区的大小，
首址和大小。
（4）输出
要求每执行一次，输出一次空闲区队列情况，内容包括：
编号首址终址大小
2.主要流程和源代码实验二源代码
回收时要求输入释放区的
#include#include#include
#defineMAX_SIZE32767typedefstructnode{intid;
intadr;
intsize;structnode*next;
}Node;
Node*head1,*head2,*back1,*back2,*assign;
intrequest;
intcheck（intadd,intsiz,charc）
{
Node*p,*head;
intcheck=1;if（add<0||siz<0）check=0;/*地址和大小不能为负*/if（c=='f'||c=='F'）head=head1;
elsehead=head2;p=head->next;
while（（p!
=NULL）&&check）
if（（（addadr）&&（add+siz>p->adr））||（（add>=p->adr）&&（addadr+p->size）））check=0;
elsep=p->next;
if（check==0）
printf（"\t输入释放区地址或大小有错误！
！
！
\n"）;returncheck;
}
voidinit（）
{
Node*p;head1=（Node*）malloc（sizeof（Node））;head2=（Node*）malloc（sizeof（Node））;
p=（Node*）malloc（sizeof（Node））;head1->next=p;
head2->next=p;p->size=MAX_SIZE;
p->adr=0;p->next=NULL;
p->id=0;
}
Node*assignment1（intnum,intreq）
{
Node*before,*after,*ass;ass=（Node*）malloc（sizeof（Node））;before=head1;
after=head1->next;
ass->id=num;
ass->size=req;while（after->size{
before=before->next;
after=after->next;
}
if（after==NULL）
{
ass->adr=-1;}
else
{
if（after->size==req）
{
before->next=after->next;ass->adr=after->adr;
}
else
{after->size-=req;ass->adr=after->adr;after->adr+=req;
}
}
returnass;
}
voidacceptment1（intaddress,intsiz,intrd）{
Node*before,*after;
intinsert=0;back1=（Node*）malloc（sizeof（Node））;before=head1;
after=head1->next;back1->adr=address;
back1->size=siz;back1->id=rd;
back1->next=NULL;
while（!
insert&&after）
{//将要被回收的分区插入空闲区（按首址大小从小到大插入）
if（（after==NULL）||（（back1->adr<=after->adr）&&（back1->adr>=before->adr）））{
before->next=back1;
back1->next=after;
insert=1;
}
else
{
before=before->next;
after=after->next;
}
}
if（insert）
{if（back1->adr==before->adr+before->size）
{//和前边分区合并before->size+=back1->size;
before->next=back1->next;
free（back1）;
}
elseif（after&&back1->adr+back1->size==after->adr）
{//和后边分区合并back1->size+=after->size;
back1->next=after->next;back1->id=after->id;
free（after）;
after=back1;
}
printf（"\t首先分配算法回收内存成功！
\n"）;
}
else
printf（"\t首先分配算法回收内存失败！
\n"）;
}
Node*assignment2（intnum,intreq）
{
Node*before,*after,*ass,*q;ass=（Node*）malloc（sizeof（Node））;
q=（Node*）malloc（sizeof（Node））;
before=head2;after=head2->next;
ass->id=num;
ass->size=req;
while（after->size{
before=before->next;after=after->next;
}
if（after==NULL）
{
ass->adr=-1;
}
else
{
if（after->size==req）
{
before->next=after->next;ass->adr=after->adr;
}
else
{
q=after;before->next=after->next;ass->adr=q->adr;q->size-=req;
q->adr+=req;
before=head2;
after=head2->next;
if（after==NULL）
{
before->next=q;q->next=NULL;
}
else
{
while（（after->size）<（q->size））
{
before=before->next;after=after->next;
}
before->next=q;q->next=after;
}
}
}
return（ass）;
}
voidacceptment2（intaddress,intsiz,intrd）
{
Node*before,*after;
intinsert=0;
back2=（Node*）malloc（sizeof（Node））;
before=head2;
after=head2->next;
back2->adr=address;
back2->size=siz;
back2->id=rd;
back2->next=NULL;
if（head2->next==NULL）
{//空闲队列为空
head2->next=back2;
head2->size=back2->size;
}
else
{//空闲队列不为空
while（after）
{
if（back2->adr==after->adr+after->size）
{//和前边空闲分区合并before->next=after->next;after->size+=back2->size;
back2=after;
}
else
{
before=before->next;
after=after->next;
}
}
before=head2;
after=head2->next;
while（after）
{if（after->adr==back2->adr+back2->size）{//和后边空闲区合并before->next=after->next;back2->size+=after->size;
}
else
{
before=before->next;
after=after->next;
}
}before=head2;
after=head2->next;
while（!
insert）
{//将被回收的块插入到恰当的位置（按分区大小从小到大）
if（after==NULL||（（after->size>back2->size）&&（before->sizesize）））{
before->next=back2;
back2->next=after;
insert=1;
break;
}
else
{
before=before->next;
after=after->next;
}
}
}
if（insert）
printf（"\t
最佳适应算法回收内存成功！
\n"）;
else
printf（"\t
最佳适应算法回收内存失败！
！
\n"）;
}
voidprint（charchoice）//输出空闲区队列信息
{
Node*p;if（choice=='f'||choice=='F'）p=head1->next;
elsep=head2->next;
if（p）
{
printf（"\n空闲区队列的情况为：
\n"）;
printf（"\t编号\t首址\t终址\t大小\n"）;
while（p）
{printf（"\t%d\t%d\t%d\t%d\n",p->id,p->adr,p->adr+p->size-1,p->size）;p=p->next;
}
voidmenu（）//菜单及主要过程
{
charchose;
intch,num,r,add,rd;
while
（1）
{
system（"cls"）;
printf（"选择最先适应算法请输入printf（"请输入你的选择:
"）;scanf（"%c",&chose）;
if（chose=='e'||chose=='E'）exit（0）;
else
F,选择最佳适应算法请输入B,退出程序请输入
E\n\n"）;
{system（"cls"）;while
（1）{if（chose=='f'||chose=='F'）printf（"最先适应算法（First-Fit）模拟:
\n"）;if（chose=='b'||chose=='B'）printf（"最佳适应算法（Best-Fit）模拟:
\n"）;printf（"1.分配内存,2.回收内存,3.查看内存,4.返回\n\n"）;printf（"请输入你的选择:
"）;
scanf（"%d",&ch）;fflush（stdin）;switch（ch）
{
case1:
printf（"输入申请的分区大小：
"）;scanf（"%d",&r）;if（chose=='f'||chose=='F'）
assign=assignment1（num,r）;
else
assign=assignment2（num,r）;
if（assign->adr==-1）
{
printf（"分配内存失败！
\n"）;
}
else
printf（"分配成功！
分配的内存的首址为break;
case2:
:
%d\n",assign->adr）;
"）;scanf（"%d",&add）;
"）;scanf（"%d",&r）;
"）;scanf（"%d",&rd）;
printf（”输入释放的内存的首址
printf（"输入释放的内存的大小
printf（"输入释放的内存的编号
if（check（add,r,chose））
{
if（chose=='f||chose=='F'）acceptment1（add,r,rd）;
else
acceptment2（add,r,rd）;
}
break;
case3:
print（chose）;
break;
case4:
menu（）;
break;
}
}
}
}
}
voidmain（）//主函数
{
init（）;
menu（）;
}
四、实验结果
卷配jfeSi分配药內存的首址為k先适应蔓法CFlrs*nt>tS；^J;-：
令配內存眾-叵收內存―宜右
•:
扌酉已内存尹花叵収內存二・云右內存#返回
:
茴y耒号垮lr育+聲F2勺勺勺•己rt:
p&p自丄「31入慕舜舌_配*AAA先井
1-內
终址
339y
请喻入你的览择泊
1:
-分配内存窪•回收内存,囂沓着内存.4-返回
40存2楓知■-看址拟查酗百檯J_U灯”7■••存齐择区配％的的—算存你霍应内入®配奧配佳分
:
:
■回t>孚址杏翟Fi栩首-Rmt-如2勺勺好JY-s择存存富呂的囱黑最弟存你常放应内入释簷适配奧入入隹分
最1.
空闲区臥列的情揽为，编号首土止
24UU
Q4400
H佳适应宴法1ft拟2
-分配内存,2.[11收内存亠書看内存沁丿反冋
大小
五、实验总结
通过这次课程设计我练习了用C语言写系统软件，对操作系统中可变分区存储管理有了更深刻的了解。
在写程序的时候也遇到了一些困难。
比如在设计数据结构时特别犹豫，总
想找一个很合适的。
但是，后来才知道，关键要多尝试，而空想是没有用的。
最后我证实了自己的设计的合理性。
还有为了使程序更健壮，在网上下载了几个代码，进行调试，运行、查看结果。
看懂代码和结果后，这次实验也算是成功的一大半了。
总之这次实验还是让我收
获很大，让我在书本上的知识能够运用到实际当中。
这种学以致用的感觉才是最好的。
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