0617 操作系统实验4 主存空间的分配和回收

实验四 主存空间的分配和回收

专业：商业软件2班姓名：列志华学号：201406114254

1. 目的和要求

1.1. 实验目的

用高级语言完成一个主存空间的分配和回收程序，以加深对动态分区分配方式及其算法的理解。

1.2. 实验要求

采用连续分配方式之动态分区分配存储管理，使用首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法4种算法完成设计。

（1）**设计一个作业申请队列以及作业完成后的释放顺序，实现主存的分配和回收。采用分区说明表进行。

（2）或在程序运行过程，由用户指定申请与释放。

（3）设计一个空闲区说明表，以保存某时刻主存空间占用情况。

把空闲区说明表的变化情况以及各作业的申请、释放情况显示。

2. 实验内容

根据指定的实验课题，完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。

3. 实验环境

可以选用Visual C++作为开发环境。也可以选用Windows下的VB，CB或其他可视化环境，利用各种控件较为方便。自主选择实验环境。

4. 参考数据结构：

#include<stdio.h>

#include<conio.h>

#include<string.h>

#define MAX 24

struct partition{

char pn[10];

int begin;

int size;

int end; ////////

char status; //////////

};

typedef struct partition PART;

5、源代码

  1 #include <stdio.h> 
  2 #include <stdlib.h> 
  3 #include<string.h>
  4 #include <conio.h> 
  5 #define getpart(type) (type*)malloc(sizeof(type)) 
  6 #define MAX 24
  7 #define RAM 512
  8 #define SYSTEM 100
  9 struct partition { 
 10        char pn[10]; 
 11        char status; 
 12        int begin; 
 13        int size; 
 14        int end; 
 15 }; 
 16 
 17 typedef struct partition PART; 
 18 
 19 PART ram[MAX];
 20 
 21 int current = 0;
 22 
 23 void InputPart()
 24 {
 25     int flag ;
 26     char name[10];
 27     int size;
 28     int j = MAX-1;
 29     printf("
1.首次适应算法");
 30     printf("
2.最佳适应算法");
 31     printf("
3.最坏适应算法");
 32     printf("
4.循环首次适应算法
");
 33 
 34     printf("请选择： ");
 35     scanf("%d",&flag);
 36     printf("

请输入任务名：");
 37     scanf("%s",&name);
 38     printf("

请输入需要空间：");
 39     scanf("%d",&size);
 40     if(flag == 1)
 41     {
 42         int i=0;
 43         while(i<MAX)
 44         {
 45             if(ram[i].status == 'f' && ram[i].size >= size)
 46             {
 47                 //剩下公式！
 48                 while(j>=i)
 49                 {
 50                     ram[j] = ram[j-1];
 51                     j--;
 52                 }
 53                 strcpy(ram[i].pn, name);
 54                 ram[i].begin = ram[i-1].end;
 55                 ram[i].size = size;
 56                 ram[i].end = ram[i].begin + ram[i].size;
 57                 ram[i].status = 'u';
 58 
 59                 ram[i+1].begin = ram[i].end;
 60                 ram[i+1].size = ram[i+1].size - ram[i].size;
 61                 break;
 62 
 63             }
 64             i++;
 65         }
 66     }
 67     else if(flag == 2)
 68     {
 69         j = MAX;
 70         int best = 512;
 71         int bi = 0;
 72         int i=0;
 73         while(i<MAX)
 74         {
 75             if(ram[i].status == 'f')
 76             {
 77                 if(best > ram[i].size)
 78                 {
 79                     best = ram[i].size;
 80                     bi = i;
 81                 }
 82             }
 83             i++;
 84         }
 85         if(ram[bi].status == 'f' && ram[bi].size >= size)
 86         {
 87             //剩下公式！
 88             while(j>=bi)
 89             {
 90                 ram[j] = ram[j-1];
 91                 j--;
 92             }
 93             strcpy(ram[bi].pn, name);
 94             ram[bi].begin = ram[bi-1].end;
 95             ram[bi].size = size;
 96             ram[bi].end = ram[bi].begin + ram[bi].size;
 97             ram[bi].status = 'u';
 98 
 99             ram[bi+1].begin = ram[bi].end;
100             ram[bi+1].size = ram[bi+1].size - ram[bi].size;
101         }
102     }
103     else if(flag == 3)
104     {
105         j = MAX;
106         int bad = 0;
107         int bi = 0;
108         int i=0;
109         while(i<MAX)
110         {
111             if(ram[i].status == 'f')
112             {
113                 if(bad < ram[i].size)
114                 {
115                     bad = ram[i].size;
116                     bi = i;
117                 }
118             }
119             i++;
120         }
121         if(ram[bi].status == 'f' && ram[bi].size >= size)
122         {
123             //剩下公式！
124             while(j>=bi)
125             {
126                 ram[j] = ram[j-1];
127                 j--;
128             }
129             strcpy(ram[bi].pn, name);
130             ram[bi].begin = ram[bi-1].end;
131             ram[bi].size = size;
132             ram[bi].end = ram[bi].begin + ram[bi].size;
133             ram[bi].status = 'u';
134 
135             ram[bi+1].begin = ram[bi].end;
136             ram[bi+1].size = ram[bi+1].size - ram[bi].size;
137         }
138     }
139     else if(flag == 4)
140     {
141         int i=current;
142         while(i<MAX)
143         {
144             if(ram[i].status == 'f' && ram[i].size >= size)
145             {
146                 //剩下公式！
147                 while(j>=i)
148                 {
149                     ram[j] = ram[j-1];
150                     j--;
151                 }
152                 strcpy(ram[i].pn, name);
153                 ram[i].begin = ram[i-1].end;
154                 ram[i].size = size;
155                 ram[i].end = ram[i].begin + ram[i].size;
156                 ram[i].status = 'u';
157 
158                 ram[i+1].begin = ram[i].end;
159                 ram[i+1].size = ram[i+1].size - ram[i].size;
160 
161                 current = i;
162                 break;
163 
164             }
165             i++;
166         }
167         
168 
169     }
170 }
171 
172 void OutputPart()
173 {
174     int i = 0;
175     printf("空闲区表FREE：
");
176     while(i<MAX)
177     {
178         if(ram[i].status == 'f')
179         {
180             printf("No.%d	%s	%d	%d	%d	%c
",i+1,ram[i].pn,ram[i].begin,ram[i].size,ram[i].end,ram[i].status);
181         }
182         i++;
183 
184     }
185     i = 0;
186     printf("


已分配区表USED：
");
187     while(i<24)
188     {
189         if(ram[i].status == 'u')
190         {
191             printf("No.%d	%s	%d	%d	%d	%c
",i+1,ram[i].pn,ram[i].begin,ram[i].size,ram[i].end,ram[i].status);
192         }
193         i++;
194     }
195     printf("

");
196 }
197 
198 
199 
200 void RecycleRAM()
201 {
202     //回收内存的时候要先判断在空间当中前后是否有空闲区间。
203     char name[10];
204     int i = 0;
205 
206     //当空闲表单中，作业前面有空闲区间时
207     printf("
请输入要回收的作业的ID：");
208     scanf("%s",&name);
209     while(i < MAX)
210     {
211         if(strcmp(name,ram[i].pn)==0)
212         {
213             printf("找到任务%d！！！
",i);
214             if(i != 0 && i<MAX)
215             {
216                 if(ram[i-1].status == 'f' && ram[i+1].status == 'f')   //
217                 {
218                                 printf("
@@@1！！！
",i);
219                     
220                     //合并前后两个分区
221                     ram[i-1].end = ram[i+1].end;
222                     ram[i-1].size = ram[i-1].size + ram[i].size + ram[i+1].size;
223                     ram[i-1].status = 'f';
224                     strcpy(ram[i-1].pn, "------");
225                     for(int j = i ; j<MAX ; j++)   //
226                     {
227                         if(j+2 < MAX)
228                             ram[j] = ram[j+2];
229                     }
230                 }
231 
232             }
233             if(ram[i-1].status == 'f' && ram[i+1].status != 'f')
234             {
235                                                 printf("
@@@2！！！
",i);
236                 ram[i-1].end = ram[i].end;
237                 ram[i-1].size = ram[i-1].size + ram[i].size;
238                 ram[i-1].status = 'f';
239                 strcpy(ram[i-1].pn, "------");
240                 for(int j = i ; j<MAX ; j++)
241                 {
242                     if(j+1 <MAX)
243                     {
244                         ram[j] = ram[j+1];
245                     }
246                 }
247             }
248             else if(ram[i-1].status != 'f' && ram[i+1].status == 'f')
249             {
250                                                 printf("
@@@3！！！
",i);
251                 ram[i].end = ram[i+1].end;
252                 ram[i].size = ram[i].size + ram[i+1].size;
253                 ram[i].status = 'f';
254                 strcpy(ram[i].pn, "------");
255                 for(int j = i+1 ; j<MAX ; j++)
256                 {
257                     if(j+1 < MAX)
258                     {
259                         ram[j] = ram[j+1];
260                     }
261                 }
262             }
263             else if(ram[i-1].status != 'f' && ram[i+1].status != 'f')
264             {
265                                                 printf("
@@@4！！！
",i);
266                 strcpy(ram[i].pn, "------");
267                 ram[i].status = 'f';
268 
269             }
270         }
271         i++;
272     }
273 }
274 
275 
276 
277 void main()
278 {
279     int flag;
280 
281     strcpy(ram[0].pn, "SYSTEM");
282     ram[0].begin = 0;
283     ram[0].size = SYSTEM;
284     ram[0].end = ram[0].begin + ram[0].size;
285     ram[0].status = 'u';
286 
287     strcpy(ram[1].pn, "-----");
288     ram[1].begin = ram[0].end;
289     ram[1].size = RAM - ram[0].size;
290     ram[1].end = RAM;
291     ram[1].status = 'f';
292 
293     printf("初始化，设内存总量为512K
");
294     printf("系统从低地址部分开始使用，占用100K

");
295 
296     OutputPart();
297     while(1)
298     {
299         printf("
1.添加任务");
300         printf("
2.收回内存");
301         printf("
3.显示任务
");
302         scanf("%d",&flag);
303             if(flag == 1)
304                 InputPart();
305             else if(flag == 2)
306             //    printf("建设中，暂时未对外开放！！

");
307                 RecycleRAM();
308             else if(flag == 3)
309                 OutputPart();
310     }
311 }

结果截图：

6、总结

今次实验主要是了解和区分首次适应算法、循环首次适应算法、和最坏适应算法3种算法，

虽然代码有点繁琐，但是只要掌握了原理和理清楚思路，那么做起来时也就没有那么复杂了。

最重要的是三种算法的运用，还有就是回收的时候要分情况来回收。