可变分区存储管理.docx
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可变分区存储管理
实验一可变分区存储管理
一、实验内容
编写程序模拟内存分配与回收的过程。
二、实验目的
1．加深对可变分区的存储管理的理解；
2．提高用C语言编制大型系统程序的能力，特别是掌握C语言编程的难点：
指针和指针作为函数参数；
3．掌握用指针实现链表和在链表上的基本操作。
三、实验题目
编写一个C程序，用char*malloc（unsignedsize）函数向系统申请一次内存空间（如size=1000，单位为字节），
模拟可变分区内存管理，实现对该内存区的分配和释放管理。
（1）设计思路
用char*malloc（unsignedsize）函数向系统申请一次内存空间（如size=1000，单位为字节），用循环首次适应法addr=（char*）lmalloc（unsignedsize）和lfree（unsignedsize,char*addr）模拟UNIX可变分区内存管理，实现对该内存区的分配和释放管理。
（2）循环首次适应算法
模拟UNIX的进程管理程序采用的是循环首次适应算法，具体算法如下:
系统每次为进程分配资源时，从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直到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。
（3）数据结构
（4）系统总体框图
4、源程序代码
#include
#include
#include
#include
#include
#definegetpch（type）（type*）malloc（sizeof（type））
#definemaxm600/*最大内存空间*/
#definenull0
structspd{/*分区说明表*/
intj;/*分区名*/
intlen;/*大小*/
charstate;/*状态:
'e','f','a'*/
intsaddre;/*起始地址*/
structspd*next;
}*rspd=null,*p;
structjcb{
charname[10];
intxk;
intsadd;
structjcb*next;
}*jp,*ready;
typedefstructspdSPD;
typedefstructjcbJCB;
voidmainmenu（）;
voidinput（）;
voiddisp0（）;
voiddisp（）;
voidinitm（）;
voidallationm（）;
voidfreem（）;
voidinitm（）
{/*初始化*/
p=getpch（SPD）;
p->j=1;
p->len=maxm;
p->state='e';
p->saddre=0;
rspd=p;
rspd->next=null;
}
voiddisp2（）
{
JCB*first;
inti=0;
first=ready;
if（ready!
=null）
{
printf（"\n内存中现有作业:
\n"）;
while（first!
=null）
{
printf（"%s\t",first->name）;
i++;
if（i==5）printf（"\n"）;
first=first->next;
}
}
elseprintf（"内存中无作业.\n"）;
}
voidinput（）
{JCB*first;
intxk;
charname[10];
first=ready;
printf（"\n请输入作业名:
"）;
scanf（"%s",&name）;
while（first!
=null）{
if（strcmp（name,jp->name）==0）
{
printf（"\n此文件名已存在，请重新输入:
"）;
scanf（"%s",&name）;
}
elsefirst=first->next;
}
first=ready;
printf（"\n请输入作业所需的内存空间:
"）;
scanf（"%d",&xk）;
if（xk>600||xk<0）{
printf（"\n请重新输入作业所需的内存空间:
"）;
scanf（"%d",&xk）;
}
jp=getpch（JCB）;
strcpy（jp->name,name）;
jp->xk=xk;
jp->sadd=null;
if（ready==null）{/*排序*/
ready=jp;
ready->next=null;
}
else{
while（first->next!
=null）{
first=first->next;
}
first->next=jp;
first=first->next;
first->next=null;
}
}
voidallationm（）
{
intflag=0;
SPD*first;
first=rspd;
input（）;
while（first!
=null）{
if（first->state=='e'&&first->len>=jp->xk）{
jp->sadd=first->saddre;
first->state='f';
if（first->len>jp->xk）{
p=getpch（SPD）;
p->j=first->j+1;
p->len=first->len-jp->xk;
first->len=jp->xk;
p->saddre=first->saddre+jp->xk;
p->state='e';
p->next=first->next;
first->next=p;
flag=1;
while（p->next!
=null）{
p->next->j=p->next->j+1;
p=p->next;
}
}
}
elsefirst=first->next;
if（flag==1）break;
}
if（first==null）{
printf（"内存不足.\n"）;
getch（）;
}
}
voidfreem（）
{JCB*first,*second,*pp;
SPD*pre;
intadd=null,i;
intflag=0,flag1=0;
longtemp;
disp2（）;
printf（"\n请输入要撤销的作业名:
"）;
jp=getpch（JCB）;
scanf（"%s",&jp->name）;
jp->sadd=null;jp->xk=null;jp->next=null;
pre=rspd;
p=pre->next;
first=ready;
second=first->next;
/*寻找要撤销的作业，并撤销它*/
if（strcmp（first->name,jp->name）==0）
{
flag=1;
ready=second;
first->next=null;
add=first->sadd;
free（first）;
}
while（flag==0&&second!
=null）
{
if（strcmp（second->name,jp->name）==0）
{
flag=1;
first->next=second->next;
second->next=null;
add=second->sadd;
free（second）;
break;
}
if（second->next!
=null）{
first=first->next;
second=second->next;
}
elsebreak;
}
/*找出作业的内存地址，释放之*/
if（add==pre->saddre&&flag==1）{
flag1=1;
pre->state='e';
if（p->state=='e'）
{
pre->len=p->len+pre->len;
pre->next=p->next;
p->next=null;
while（pre->next!
=null）{
pre->next->j=pre->next->j-1;
pre=pre->next;
}
free（p）;
}
}
while（flag==1&&flag1==0&&p!
=null）
{
i=add;
pp=ready;
if（add==p->saddre）{
flag1=1;
p->state='e';
if（pre->state=='e'）{
if（p->next!
=null&&p->next->state=='e'）{
pre->len=pre->len+p->len+p->next->len;
pre->next=p->next;
p->next=null;
free（p）;
p=pre->next;
pre->next=p->next;
p->next=null;
free（p）;
p=rspd;
while（pre->next!
=null）{
pre->next->j=pre->next->j-2;
pre=pre->next;
}
}
else{
pre->len=p->len+pre->len;
pre->next=p->next;
p->next=null;
free（p）;
while（pre->next!
=null）{
pre->next->j=pre->next->j-1;
pre=pre->next;
}
}
}
else{
if（p->next!
=null&&p->next->state=='e'）{
p->len=p->len+p->next->len;
p->state='e';
pre=p->next;
p->next=p->next->next;
pre->next=null;
free（pre）;
while（p->next!
=null）{
p->next->j=p->next->j-1;
p=p->next;
}
}
elsep->state='e';
}
}/*if*/
if（flag1==1）break;
p=p->next;
pre=pre->next;
}/*while*/
if（flag==0）printf（"\n作业不存在，无法撤消.\n"）;
if（flag1==1）
{printf（"\n...正在撤消\n"）;
for（temp=1;temp<=30000000;temp++）
{};
printf（"作业撤消完毕.\n"）;
}
free（jp）;
disp0（）;
voiddisp0（）
{/*显示空闲链表*/
JCB*first;
first=ready;
printf（"\n主存空间的分配情况为:
\n"）;
printf（"分区号作业名起始地址分区大小分配情况\n"）;
p=rspd;
while（p!
=null）{
printf（"%4d",p->j）;
if（ready!
=null&&p->state=='f'）
{
if（first!
=null）
{
printf（"\t%s",first->name）;
first=first->next;
}
}
if（p->state=='e'）
printf（"\t\t%4dkB",p->saddre）;
else
printf（"\t%4dkB",p->saddre）;
printf（"\t%4dkB",p->len）;
if（p->state=='e'）printf（"未分配"）;
if（p->state=='f'）printf（"已分配"）;
printf（"\n"）;
p=p->next;
}
}
voiddisp（）
{disp0（）;
printf（"按任意键返回选择执行操作.\n"）;
getch（）;
}
voidmain（）
{/*界面*/
initm（）;
intc;
printf（"****************************\n"）;
printf（"*主存空间的分配与回收*\n"）;
printf（"****************************\n"）;
printf（"1.分配内存2.回收内存3.显示分配4.退出\n"）;
while
（1）
{
printf（"\n请选择要执行的操作（1~4）:
"）;
scanf（"%d",&c）;
if（c>4||c<1）
{
printf（"输入错误，请重新输入：
\n"）;
continue;
}
switch（c）{
case1:
allationm（）;break;
case2:
if（ready!
=null）freem（）;
else{printf（"\n内存中没有作业.\n"）;
getch（）;
}
break;
case3:
disp（）;break;
case4:
gotoend;
}
}
end:
getchar（）;
}
5、程序运行时初值和运行结果
1.运行结果
（1）初始界面
（2）分配内存演示结果
（3）显示分配演示结果
（4）回收内存演示结果
6、实验总结
通过本次实验加深了对循环首次适应算法，内存分配与回收的机制的理解，也巩固了C++程序语言设计的基础。
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