操作系统存储动态分区分配及回收算法附源码.docx
《操作系统存储动态分区分配及回收算法附源码.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统存储动态分区分配及回收算法附源码.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
操作系统存储动态分区分配及回收算法附源码
存储管理动态分区分配及回收算法
课程名称:
计算机操作系统 班级：
信1５０１-2
实验者姓名:
李琛 实验日期:
2０18年５月20日
评分：
教师签名：
一、实验目的
分区管理是应用较广泛的一种存储管理技术。
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,并讨论不同分配算法的特点。
二、实验要求
1、编写:
FirｓtFit Ａlgorithm
2、编写:
BestＦiｔAlgｏriｔhm
3、编写：
空闲区回收算法
三、实验过程
（一）主程序
1、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
2、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
３、定义１个整形变量:
free——用户申请存储区的大小（由用户键入）
（二）过程
1、定义 check过程，用于检查指定的释放块（由用户键入）的合法性
2、定义ａsｓiｇｎment1 过程，实现ＦirsｔFit Algｏｒitｈｍ
3、定义asｓｉgnｍeｎt2过程，实现ＢestFit Aｌgｏriｔｈm
４、定义 accepｔmｅnｔ1过程,实现FirｓtFiｔＡｌgoｒithm的回收算法
5、定义acceptｍｅnt2 过程,实现 Bｅｓt FｉtAlｇorｉthm的回收算法
６、定义prｉnt过程,打印空闲区队列
（三）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,回收时要求输入释放区的
首址和大小。
实验代码
Main。
cpp
#inｃluｄe〈ｓtdio。
h＞
＃iｎcluｄe〈ｓtdlib。
h>
#includｅh>
＃ｉnclｕde<ｉosｔｒeam＞
usｉngnamesｐacestd;
＃defiｎeＭＡX_SＩＺE３2767
tyｐedeｆstruct noｄｅ
{
ﻩｉntiｄ;
ﻩint ａdr;
ﻩintsize;
ｓtｒuｃtnode *neｘt;
｝Ｎoｄe;
Nｏde*heaｄ1,＊hｅad２,*ｂack1，＊ｂack2，＊ａssiｇｎ;
intｒeｑueｓt;
iｎtcheck（intadd,intｓiｚ,chａrc）
{
Nｏｄe*p, ＊head;
iｎtcｈeck=１;
ﻩif（add<0｜|siz〈0）
ﻩﻩchｅck =0；/*地址和大小不能为负*/
ﻩif（c ＝=’f'|｜c==’F＇）
ﻩhead＝head1;
else
ﻩｈead=hｅaｄ2；
ﻩｐ=heaｄ—〉neｘt;
ﻩｗｈile （（p!
=NULL）&＆ cｈeck）
ｉf（（（adｄ〈p->adｒ）&＆ （ａｄｄ+ sｉz>p—〉adｒ））|｜（（adｄ〉= p—＞adr）＆&（add〈p—〉aｄr+p－＞siｚe）））
ﻩﻩchｅck=0；
ﻩelse
ﻩﻩｐ =ｐ—>nexｔ;
if（check==0）
ﻩﻩpｒintｆ（”\t输入释放区地址或大小有错误！
！
！
\ｎ"）;
ﻩreturnchｅｃk;
｝
vｏid ｉniｔ（）
｛
ﻩNode*ｐ；
head1= （Ｎoｄｅ*）maｌlｏc（sｉzeｏf（Noｄe））；
ﻩheaｄ2＝（Ｎode*）maｌloc（sizeof（Node））;
ﻩp=（Nodｅ*）ｍalloc（siｚeof（Node））;
ﻩｈead1—〉ｎｅｘt=p;
ﻩｈeaｄ2—〉neｘt=p；
p—>sizｅ= ＭAX_SIＺE；
ｐ－〉adr = 0；
p－>neｘｔ＝ NULＬ;
p—>id＝0；
｝
Nｏde*assｉgnment１（iｎtnｕm， ｉntreｑ）
{
ﻩNoｄe*before, *afｔeｒ，＊aｓs;
asｓ=（Node＊）malloc（siｚeoｆ（Ｎode））;
before＝hｅａd1;
ﻩafter =head1—＞ｎext;
ﻩass－〉iｄ＝ｎum;
ass—＞siｚe= rｅｑ;
ｗhile（afteｒ—＞ｓize＜req）
ﻩ{
ﻩﻩbeforｅ= ｂｅfore-＞neｘｔ；
ﻩafter＝ afteｒ->next;
ﻩ}
ﻩiｆ （aｆter＝= NUＬL）
{
ﻩaｓｓ—>aｄｒ ＝—1;
}
ｅlsｅ
｛
ﻩif（aｆter－〉ｓize＝=ｒeq）
ﻩ{
ﻩﻩﻩｂeｆore—〉next=afｔer—〉next；
ﻩass—〉adr = after-〉adｒ;
ﻩ}
ﻩelse
ﻩ{
ﻩﻩafter-＞size-＝rｅq；
ﻩａｓｓ—>aｄr=after－＞adr；
ﻩaｆter—〉adr+=rｅq;
ﻩ}
}
ｒetuｒnaｓs；
｝
voiｄ acceptｍｅnt1（intaｄｄress,ｉnt sｉz,ｉｎt rd）
{
Ｎoｄe*before，＊after；
ｉntｉnserｔ ＝0；
ﻩback1 =（Node*）mallｏｃ（sｉzeoｆ（Noｄe））;
ﻩｂｅfore= head1；
aftｅr=heaｄ１—>nｅｘt;
ﻩbａcｋ1->ａdr=ａdｄreｓs；
ﻩbacｋ1—〉ｓize =siz;
ｂack1－>iｄ=rｄ;
ﻩｂａck1—>next= NUＬL;
whiｌe（!
ｉnsｅrｔ＆&ａｆter）
ﻩ｛／／将要被回收的分区插入空闲区（按首址大小从小到大插入）
ﻩｉf（（afteｒ==ＮULL）｜|（（bａck1-〉adｒ〈=after—〉ａdｒ）&&（bａck１—〉ａｄｒ〉=beｆore-〉aｄr）））
ﻩ{
ﻩｂefｏｒｅ—〉ｎｅxｔ =ｂack1；
ﻩﻩbacｋ1－〉nexｔ =ａfter；
insert=1;
｝
else
ﻩ｛
ﻩﻩｂeｆorｅ ＝ beｆｏre—＞nｅxt;
ﻩafter＝ ａｆter-＞nｅxｔ;
ﻩ｝
ﻩ｝
if （insert）
ﻩ{
ﻩﻩif （back1－〉adr ==beforｅ—＞adr +bｅfｏre->size）
ﻩ{//和前边分区合并
ﻩｂｅｆore->size+=bａck１->siｚe;
ﻩﻩｂefoｒe-〉nｅxｔ =bacｋ1-〉nｅxt；
ﻩfree（baｃk1）;
ﻩﻩ}
ﻩｅlsｅif（ａftｅr&&ｂacｋ1－〉adｒ＋ｂack1—>sｉze == aｆｔｅｒ-〉adr）
｛/／和后边分区合并
ﻩﻩback１－>ｓｉzｅ+=afｔer-〉ｓize;
ﻩﻩbａｃk1->next ＝aｆter—>ｎexｔ；
ﻩﻩbacｋ1—〉id= afｔeｒ－〉id;
ﻩﻩfree（aｆｔer）；
ﻩａfter= bａck1;
ﻩ}
ｐｒｉntf（"\t首先分配算法回收内存成功！
\n”）；
}
ﻩelsｅ
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））;
ﻩbeforｅ=ｈeａd2;
ﻩａfter = head2-＞next；
asｓ—＞iｄ＝ ｎｕm;
ass－〉size =rｅq；
while（aｆteｒ—〉siｚｅﻩ{
ﻩbefｏｒe＝ befoｒe—〉nｅxt;
ａfｔer =aftｅr—>next;
｝
if （afteｒ=＝NUＬL）
ﻩ｛
ﻩﻩａｓs—〉adｒ＝ —1;
｝
ﻩelse
ﻩ{
ﻩiｆ （aftｅr-〉ｓiｚe＝＝ｒeq）
ﻩ{
ﻩﻩbｅfｏre—〉nｅxt ＝ after—〉next;
ﻩﻩasｓ-〉adr ＝afｔeｒ—>ａdr;
ﻩ}
ﻩﻩelｓｅ
ﻩ{
ﻩｑ＝ afteｒ；
before—>next= ａｆｔeｒ->nｅxｔ；
ass—>adr＝ q-〉adr;
ﻩﻩq—>siｚe-＝ｒeｑ;
ﻩﻩq->ａdｒ+=rｅq;
ﻩﻩﻩbefｏre=ｈead2;
ﻩaｆter= hｅad2—〉ｎext;
ﻩif（after==NUＬＬ）
ﻩﻩ{
beｆore—〉next = q;
ﻩｑ—〉next= NULL；
ﻩ｝
ﻩeｌｓe
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩwｈiｌｅ（（afｔer-〉ｓｉｚe）〈（q-〉ｓiｚｅ））
ﻩﻩ｛
ﻩbｅfoｒｅ = befoｒe－>neｘt；
ﻩﻩafter=after—>next;
ﻩﻩﻩﻩ｝
ﻩﻩｂefore—＞nexｔ=q；
ﻩq->neｘt＝afteｒ；
ﻩ}
ﻩﻩ｝
｝
ﻩretｕｒn （ａｓs）；
｝
voｉdａcceptmｅnt２（int aｄdrｅss，intｓiz,ｉnｔｒd）
｛
Noｄe＊ｂeｆore,*aftｅｒ；
ﻩiｎtｉnsｅrt= ０；
ﻩｂack２=（Node＊）mallｏc（sizeof（Ｎｏdｅ））;
ﻩbeｆore =hｅａｄ2；
ﻩａfter= ｈeaｄ2-〉ｎext;
bａck２—＞ａdr = adｄrｅｓs;
baｃk２-〉size =siz;
ﻩback２-〉id = rd;
ﻩｂack2-〉neｘｔ ＝NULＬ;
if（hｅａd２—〉next＝=NULL）
ﻩ{//空闲队列为空
ﻩｈｅad2—>ｎexｔ=ｂaｃk２；
ﻩｈead２—〉size =ｂack２-〉ｓｉze;
}
ﻩelｓｅ
ﻩ{/／空闲队列不为空
wｈｉlｅ （after）
ﻩ{
ﻩｉｆ （back2－〉ａdr＝= aｆｔer->adｒ+ aｆｔｅｒ-〉size）
ﻩ｛／/和前边空闲分区合并
ﻩﻩﻩbeｆoｒe—〉ｎext=ａfter—〉ｎｅxt；
ﻩﻩﻩaftｅr—〉sｉｚｅ+=back2—＞siｚe;
ﻩback2= afteｒ;
ﻩﻩ}
ｅlsｅ
ﻩ{
ﻩｂefｏｒｅ=before－>next;
ﻩﻩafter=aｆteｒ->next;
ﻩﻩﻩ}
ﻩ}
ﻩﻩｂefｏre=heａｄ2;
after＝heａd２->ｎｅxt;
ﻩwｈiｌe（afｔｅｒ）
ﻩ{
ﻩﻩif（afteｒ－〉aｄr==bａcｋ2—>adr+ｂａcｋ２->sｉｚｅ）
ﻩﻩ｛//和后边空闲区合并
ﻩﻩｂｅfore—〉nexｔ=ａfｔｅr—>nexｔ；
ﻩﻩbaｃk2—〉ｓize+=afｔer—>ｓize；
ﻩ}
ﻩelsｅ
｛
ﻩﻩbｅfｏre=befoｒe-〉nexｔ；
ﻩﻩﻩﻩafｔer＝aｆter—＞neｘt;
ﻩﻩﻩ｝
ﻩ｝
ﻩbefoｒe＝hｅaｄ２;
ﻩaｆtｅｒ＝head2-〉nexｔ;
ﻩﻩｗｈiｌｅ（！
iｎsｅrt）
ﻩ{//将被回收的块插入到恰当的位置（按分区大小从小到大）
ﻩﻩif（ａｆteｒ==ＮULL||（（ａｆtｅr-＞sizｅ〉ｂaｃk2-〉size）&&（bｅｆore->size〈bａck2-〉size）））
ﻩ｛
ﻩﻩﻩｂefoｒe—>nｅｘt ＝back2;
ﻩﻩﻩﻩｂack2—>ｎext ＝ａfteｒ;
ﻩinｓerｔ ＝1;
ﻩﻩbreaｋ;
ﻩ}
ﻩﻩeｌsｅ
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩbefore ＝ beforｅ—>ｎeｘt;
ﻩﻩﻩaｆter= ａｆter->neｘt；
ﻩﻩ}
｝
}
ﻩif（iｎsert）
ﻩprintｆ（”\ｔ最佳适应算法回收内存成功!
＼n"）;
ﻩｅlｓe
ﻩﻩpｒintｆ（”\ｔ最佳适应算法回收内存失败！
!
\n"）;
}
voiｄ ｐrint（charchｏice）//输出空闲区队列信息
{
ﻩNoｄe*ｐ;
ｉｆ（chｏiｃe=='f’||cｈoice=='F＇）
ﻩﻩｐ＝ head１－〉nｅｘｔ;
else
ﻩp=ｈｅａｄ2—>ｎeｘt;
iｆ（p）
｛
pｒintf（"\n空闲区队列的情况为：
\ｎ"）;
ﻩprinｔf（"\t编号＼t首址＼t终址＼t大小\ｎ”）;
ﻩﻩｗhiｌｅ（ｐ）
ﻩ{
ﻩﻩprintf（”＼ｔ％d\t%ｄ\t％d\t%d\n”，p-〉id,p->adｒ，ｐ—〉adr+ｐ—〉sizｅ—1, p—>size）;
ﻩp =p—〉next;
}
ﻩ｝
}
void menu（）／/菜单及主要过程
{
chａｒchose;
iｎtch,nuｍ=０,ｒ，adｄ，rd;
ｗｈile（１）
ﻩ{
ﻩsｙstｅm（”cls”）;
ﻩpｒintｆ（"—--—-－-存储管理动态分区分配及回收算法--—--—-\n"）;
ﻩprinｔf（＂ F最先适应算法\ｎ"）;
ﻩpｒiｎtf（" B最佳适应算法\ｎ"）;
ﻩprｉnｔf（” E退出程序＼ｎ"）；
priｎｔf（”—－—－———-——---—-——－---——-——-——-—-—---——--－－————\ｎ＂）;
pｒinｔf（"请选择算法：
”）;
ﻩｃin〉〉 ｃhose;
ﻩ//scanf（＂%c”,＆chose）；
ﻩｉf（choｓe＝=＇ｅ’ ｜|chose＝=’E’）
ﻩﻩｅｘit（0）;
ﻩelｓe
ﻩﻩ{
ﻩｓystem（＂cls”）;
ﻩｗhile （１）
ﻩ{
ﻩﻩﻩiｆ（ｃhose== 'f'|｜cｈose=＝ ’F’）
printf（”最先适应算法：
\n”）;
ﻩif（ｃhosｅ =＝’b’||ｃｈose==＇Ｂ’）
ﻩﻩﻩﻩｐｒintf（"最佳适应算法：
\n"）；
ﻩprintｆ（”-———-———------—--——--—-—-—-—--——-－—--—-－—－—-——\n"）;
ﻩﻩｐｒintf（" 1分配内存＼n”）；
ﻩprintf（" 2回收内存\n”）；
ﻩﻩprintf（＂ 3 查看内存＼n”）;
ﻩﻩpｒintｆ（” 4返回\n”）;
ﻩpriｎtf（"---—－—-——－-——-—-—--—---－—-—-——————-—-————-－-－-\n\ｎ”）;
prｉntf（"请选择:
"）;
ﻩﻩﻩscanｆ（”％ｄ",&cｈ）;
ﻩｆfｌush（stdｉn）;
ﻩsｗｉtcｈ（ｃh）
ﻩ｛
ﻩﻩﻩﻩcase1:
ﻩﻩprintf（＂输入申请的分区大小:
”）;ｓｃanf（”％ｄ＂，＆ｒ）;
if（ｃhoｓe＝=＇f’｜| chose== ’F’）
ﻩﻩaｓsｉgn =ａｓsignｍeｎt1（ｎｕm,r）;
ﻩﻩﻩﻩelｓｅ
ﻩﻩﻩﻩassiｇn＝assｉgnmenｔ2（num,r）;
ﻩｉf（ａssign－>ａdｒ ==—１）
｛
ﻩﻩprintｆ（”分配内存失败！
\ｎ”）；
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩﻩelsｅ
ﻩﻩﻩｐrintf（”分配成功！
分配的内存的首址为:
%d\n",asｓign—〉ａｄr）；
ﻩﻩｂreak;
ﻩcａse 2：
ﻩpｒinｔｆ（"输入释放的内存的首址:
"）;ｓｃaｎf（"％d＂, &ａdd）;
ﻩﻩprｉｎtf（”输入释放的内存的大小:
"）;sｃanf（”%d＂，＆r）；
ﻩﻩﻩﻩﻩpｒinｔｆ（"输入释放的内存的编号:
”）;scａｎf（"%ｄ"， &rd）;
ﻩﻩﻩﻩｉf（chｅck（ａdd,ｒ,chose））
ﻩﻩﻩﻩ{
ﻩﻩiｆ（chose＝=’f’||chosｅ == ’Ｆ'）
ﻩﻩﻩﻩﻩaccepｔｍeｎｔ1（adｄ，r,rd）；
ﻩﻩﻩelse
ﻩﻩﻩaｃcｅｐｔmｅｎt2（adｄ,ｒ,rd）;
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩﻩbrｅak；
ﻩcase3:
prｉnt（ｃhosｅ）； ｂｒeak;
ﻩﻩcase 4：
menu（）;ﻩbreak;
ﻩﻩﻩ｝
}
ﻩ｝
｝
｝
void maｉｎ（）/／主函数
{
init（）;
ﻩmeｎｕ（）;
}
四、实验结果
五、实验总结
通过这次实验我练习了存储管理动态分区分配及回收算法,对操作系统中动态可变分区存储管理有了更深刻的了解。
刚开始编程时并没有什么思路，查阅相关书籍,浏览网上的论坛后,才对这次实验有了编程思路，在编程中总会遇到各种意想不到问题，这些问题一定要解决。
在解决问题的同时，自己的编程能力也在提高。
升级会员 