【操作系统】实验四 主存空间的分配和回收

1 #include <stdio.h>
2 #include <conio.h>
3 #include <string.h>
4 #define MAX 512
5
6 struct partition {
7     char    pn[10];
8     int    begin;
9     int    size;
10     int    end;
11     char    status;
12 };
13 struct partition    part[MAX];
14 int            p = 0;
15
16 void Init()
17 {
18     int i;
19     for ( i = 0; i < MAX; i++ )
20         part[i].status = '-';
21     strcpy( part[0].pn, "SYSTEM" );
22     part[0].begin    = 0;
23     part[0].size    = 100;
24     part[0].status    = 'u';
25
26
27     /*
28      * strcpy(part[1].pn,"-----");
29      * part[1].begin=100;
30      * part[1].size=412;
31      * part[1].status='f';
32      */
33     strcpy( part[1].pn, "-----" );
34     part[1].begin    = 100;
35     part[1].size    = 100;
36     part[1].status    = 'f';
37     strcpy( part[2].pn, "A" );
38     part[2].begin    = 200;
39     part[2].size    = 50;
40     part[2].status    = 'u';
41     strcpy( part[3].pn, "-----" );
42     part[3].begin    = 250;
43     part[3].size    = 50;
44     part[3].status    = 'f';
45     strcpy( part[4].pn, "B" );
46     part[4].begin    = 300;
47     part[4].size    = 100;
48     part[4].status    = 'u';
49     strcpy( part[5].pn, "-----" );
50     part[5].begin    = 400;
51     part[5].size    = 112;
52     part[5].status    = 'f';
53     for ( i = 0; i < MAX; i++ )
54         part[i].end = part[i].begin + part[i].size;
55 }
56
57
58 void Output( int i )
59 {
60     printf( "\t%s", part[i].pn );
61     printf( "\t%d", part[i].begin );
62     printf( "\t%d", part[i].size );
63     printf( "\t%d", part[i].end );
64     printf( "\t%c", part[i].status );
65 }
66
67
68 void ShowData()
69 {
70     int    i;
71     int    n;
72     printf( "\n================================================================" );
73     printf( "\n已分配分区表Used:" );
74     printf( "\n\tNo.\tproname\tbegin\tsize\tend\tstatus" );
75     printf( "\n\t------------------------------------------------" );
76     n = 1;
77     for ( i = 0; i < MAX; i++ )
78     {
79         if ( part[i].status == '-' )
80             break;
81         if ( part[i].status == 'u' )
82         {
83             printf( "\n\tNo.%d", n );
84             Output( i );
85             n++;
86         }
87     }
88     printf( "\n" );
89     printf( "\n================================================================" );
90     printf( "\n空闲分区表Free:" );
91     printf( "\n\tNo.\tproname\tbegin\tsize\tend\tstatus" );
92     printf( "\n\t------------------------------------------------" );
93     n = 1;
94     for ( i = 0; i < MAX; i++ )
95     {
96         if ( part[i].status == '-' )
97             break;
98         if ( part[i].status == 'f' )
99         {
100             printf( "\n\tNo.%d", n );
101             Output( i );
102             n++;
103         }
104     }
105     printf( "\n" );
106     printf( "\n" );
107     printf( "\n================================================================" );
108     printf( "\n内存使用情况，按起始址增长的排:" );
109     printf( "\nprintf sorted by address:" );
110     printf( "\n\tNo.\tproname\tbegin\tsize\tend\tstatus" );
111     printf( "\n\t------------------------------------------------" );
112     n = 1;
113     for ( i = 0; i < MAX; i++ )
114     {
115         if ( part[i].status == '-' )
116             break;
117         printf( "\n\tNo.%d", n );
118         Output( i );
119         n++;
120     }
121     getch();
122 }
123
124
125 void Fit( int a, char workName[], int workSize )
126 {
127     int i;
128     for ( i = MAX; i > a + 1; i-- )
129     {
130         if ( part[i - 1].status == '-' )
131             continue;
132         strcpy( part[i].pn, part[i - 1].pn );
133         part[i].begin    = part[i - 1].begin;
134         part[i].size    = part[i - 1].size;
135         part[i].end    = part[i - 1].end;
136         part[i].status    = part[i - 1].status;
137     }
138     strcpy( part[a + 1].pn, "-----" );
139     part[a + 1].begin    = part[a].begin + workSize;
140     part[a + 1].size    = part[a].size - workSize;
141     part[a + 1].end        = part[a].end;
142     part[a + 1].status    = 'f';
143     strcpy( part[a].pn, workName );
144     part[a].size    = workSize;
145     part[a].end    = part[a].begin + part[a].size;
146     part[a].status    = 'u';
147 }
148
149
150 void Allocation()
151 {
152     int    i;
153     int    a;
154     int    workSize;
155     char    workName[10];
156     int    pFree;
157     printf( "\n请输入作业名称：" );
158     scanf( "%s", &workName );
159     printf( "请输入作业大小(k)：" );
160     scanf( "%d", &workSize );
161     for ( i = 0; i < MAX; i++ )
162     {
163         if ( part[i].status == 'f' && part[i].size >= workSize )
164         {
165             pFree = i;
166             break;
167         }
168     }
169     if ( i == MAX )
170     {
171         printf( "\n该作业大小超出最大可分配空间" );
172         getch();
173         return;
174     }
175     printf( "\n请选择分配算法：" );
176     printf( "\n1、最先适应(first fit)" );
177     printf( "\n2、下次适应(next fit)" );
178     printf( "\n3、最优适应(best fit)" );
179     printf( "\n4、最坏适应(worst fit)" );
180     printf( "\n请输入选项：" );
181     while ( 1 )
182     {
183         scanf( "%d", &a );
184         if ( a == 1 || a == 2 || a == 3 || a == 4 )
185             break;
186         printf( "输入错误，请重新输入：" );
187     }
188     switch ( a )
189     {
190     case 1:
191         for ( i = 0; i < MAX; i++ )
192             if ( part[i].status == 'f' && part[i].size >= workSize )
193                 break;
194         Fit( i, workName, workSize );
195         break;
196     case 2:
197         for ( p; p < MAX; p++ )
198         {
199             if ( p == MAX )
200                 p = 0;
201             if ( part[p].status == 'f' && part[p].size >= workSize )
202                 break;
203         }
204         Fit( p, workName, workSize );
205         break;
206     case 3:
207         for ( i = 0; i < MAX; i++ )
208             if ( part[i].status == 'f' && part[i].size >= workSize )
209                 if ( part[pFree].size > part[i].size )
210                     pFree = i;
211         Fit( pFree, workName, workSize );
212         break;
213     case 4:
214         for ( i = 0; i < MAX; i++ )
215             if ( part[i].status == 'f' && part[i].size >= workSize )
216                 if ( part[pFree].size < part[i].size )
217                     pFree = i;
218         Fit( pFree, workName, workSize );
219         break;
220     default:
221         break;
222     }
223     printf( "\n分配成功！" );
224     getch();
225 }
226
227
228 void Merge() /* 合并连续的'f' */
229 {
230     int i = 0;
231     while ( i != MAX - 1 )
232     {
233         for ( i = 0; i < MAX - 1; i++ )
234         {
235             if ( part[i].status == 'f' )
236                 if ( part[i + 1].status == 'f' )
237                 {
238                     part[i].size    = part[i].size + part[i + 1].size;
239                     part[i].end    = part[i].begin + part[i].size;
240                     i++;
241                     for ( i; i < MAX - 1; i++ )
242                     {
243                         if ( part[i + 1].status == '-' )
244                         {
245                             part[i].status = '-';
246                             break;
247                         }
248                         strcpy( part[i].pn, part[i + 1].pn );
249                         part[i].begin    = part[i + 1].begin;
250                         part[i].size    = part[i + 1].size;
251                         part[i].end    = part[i + 1].end;
252                         part[i].status    = part[i + 1].status;
253                     }
254                     part[MAX - 1].status = '-';
255                     break;
256                 }
257         }
258     }
259 }
260
261
262 void Recovery()
263 {
264     int    i;
265     int    a;
266     int    n;
267     printf( "\n请输入回收的分区号：" );
268     scanf( "%d", &a );
269     if ( a == 1 )
270     {
271         printf( "\n系统分区无法回收" );
272         return;
273     }
274     n = 0;
275     for ( i = 0; i < MAX; i++ )
276     {
277         if ( part[i].status == 'u' )
278         {
279             n++;
280             if ( n == a )
281             {
282                 strcpy( part[i].pn, "-----" );
283                 part[i].status = 'f';
284             }
285         }
286     }
287     if ( i == MAX - 1 )
288     {
289         printf( "\n找不到分区" );
290         return;
291     }
292     Merge();
293     printf( "\n回收成功！" );
294     getch();
295 }
296
297
298 void main()
299 {
300     int a;
301     Init();
302     printf( "\n初始化，设内存容量%dk", MAX );
303     printf( "\n系统从低地址部分开始使用，占用%dk", part[0].size );
304    printf( "\n" );

305     while ( 1 )
306     {
307         printf( "\n" );
308         printf( "\n1、显示分区" );
309         printf( "\n2、分配作业" );
310        printf( "\n3、回收分区" );
311         printf( "\n请输入选项：" );
312        while ( 1 )
313         {
314             scanf( "%d", &a );
315             if ( a == 1 || a == 2 || a == 3 )
316                 break;
317             printf( "输入错误，请重新输入：" );
318         }
319         switch ( a )
320         {
321        case 1:
322             ShowData();
323             break;
324         case 2:
325             Allocation();
326             break;
327         case 3:
328             Recovery();
329             break;
330         default:
331             break;
332         }
333     }
334 }

实验四主存空间的分配和回收

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;

第一步：（第13周完成）

完成程序数据结构的创建，初始化内存分配情况，创建空闲分区表和已分配分区表。