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

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<string.h>
#include <conio.h>
#define getpart(type) (type*)malloc(sizeof(type))
#define MAX 24
#define RAM 512
#define SYSTEM 100
struct partition {
char pn[10];
char status;
int begin;
int size;
int end;
};

typedef struct partition PART;

PART ram[MAX];

int current = 0;

void InputPart()
{
int flag ;
char name[10];
int size;
int j = MAX-1;
printf("\n1.首次适应算法");
printf("\n2.最佳适应算法");
printf("\n3.最坏适应算法");
printf("\n4.循环首次适应算法\n");

printf("请选择： ");
scanf("%d",&flag);
printf("\n\n请输入任务名：");
scanf("%s",&name);
printf("\n\n请输入需要空间：");
scanf("%d",&size);
if(flag == 1)
{
int i=0;
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f' && ram[i].size >= size)
{
//剩下公式！
while(j>=i)
{
ram[j] = ram[j-1];
j--;
}
strcpy(ram[i].pn, name);
ram[i].begin = ram[i-1].end;
ram[i].size = size;
ram[i].end = ram[i].begin + ram[i].size;
ram[i].status = 'u';

ram[i+1].begin = ram[i].end;
ram[i+1].size = ram[i+1].size - ram[i].size;
break;

}
i++;
}
}
else if(flag == 2)
{
j = MAX;
int best = 512;
int bi = 0;
int i=0;
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f')
{
if(best > ram[i].size)
{
best = ram[i].size;
bi = i;
}
}
i++;
}
if(ram[bi].status == 'f' && ram[bi].size >= size)
{
//剩下公式！
while(j>=bi)
{
ram[j] = ram[j-1];
j--;
}
strcpy(ram[bi].pn, name);
ram[bi].begin = ram[bi-1].end;
ram[bi].size = size;
ram[bi].end = ram[bi].begin + ram[bi].size;
ram[bi].status = 'u';

ram[bi+1].begin = ram[bi].end;
ram[bi+1].size = ram[bi+1].size - ram[bi].size;
}
}
else if(flag == 3)
{
j = MAX;
int bad = 0;
int bi = 0;
int i=0;
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f')
{
if(bad < ram[i].size)
{
bad = ram[i].size;
bi = i;
}
}
i++;
}
if(ram[bi].status == 'f' && ram[bi].size >= size)
{
//剩下公式！
while(j>=bi)
{
ram[j] = ram[j-1];
j--;
}
strcpy(ram[bi].pn, name);
ram[bi].begin = ram[bi-1].end;
ram[bi].size = size;
ram[bi].end = ram[bi].begin + ram[bi].size;
ram[bi].status = 'u';

ram[bi+1].begin = ram[bi].end;
ram[bi+1].size = ram[bi+1].size - ram[bi].size;
}
}
else if(flag == 4)
{
int i=current;
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f' && ram[i].size >= size)
{
//剩下公式！
while(j>=i)
{
ram[j] = ram[j-1];
j--;
}
strcpy(ram[i].pn, name);
ram[i].begin = ram[i-1].end;
ram[i].size = size;
ram[i].end = ram[i].begin + ram[i].size;
ram[i].status = 'u';

ram[i+1].begin = ram[i].end;
ram[i+1].size = ram[i+1].size - ram[i].size;

current = i;
break;

}
i++;
}

}
}

void OutputPart()
{
int i = 0;
printf("空闲区表FREE：\n");
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f')
{
printf("No.%d\t%s\t%d\t%d\t%d\t%c\n",i+1,ram[i].pn,ram[i].begin,ram[i].size,ram[i].end,ram[i].status);
}
i++;

}
i = 0;
printf("\n\n\n已分配区表USED：\n");
while(i<24)
{
if(ram[i].status == 'u')
{
printf("No.%d\t%s\t%d\t%d\t%d\t%c\n",i+1,ram[i].pn,ram[i].begin,ram[i].size,ram[i].end,ram[i].status);
}
i++;
}
printf("\n\n");
}

void RecycleRAM()
{
//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。
char name[10];
int i = 0;

//当空闲表单中，作业前面有空闲区间时
printf("\n请输入要回收的作业的ID：");
scanf("%s",&name);
while(i < MAX)
{
if(strcmp(name,ram[i].pn)==0)
{
printf("找到任务%d！！！\n",i);
if(i != 0 && i<MAX)
{
if(ram[i-1].status == 'f' && ram[i+1].status == 'f')   //
{
printf("\n@@@1！！！\n",i);

//合并前后两个分区
ram[i-1].end = ram[i+1].end;
ram[i-1].size = ram[i-1].size + ram[i].size + ram[i+1].size;
ram[i-1].status = 'f';
strcpy(ram[i-1].pn, "------");
for(int j = i ; j<MAX ; j++)   //
{
if(j+2 < MAX)
ram[j] = ram[j+2];
}
}

}
if(ram[i-1].status == 'f' && ram[i+1].status != 'f')
{
printf("\n@@@2！！！\n",i);
ram[i-1].end = ram[i].end;
ram[i-1].size = ram[i-1].size + ram[i].size;
ram[i-1].status = 'f';
strcpy(ram[i-1].pn, "------");
for(int j = i ; j<MAX ; j++)
{
if(j+1 <MAX)
{
ram[j] = ram[j+1];
}
}
}
else if(ram[i-1].status != 'f' && ram[i+1].status == 'f')
{
printf("\n@@@3！！！\n",i);
ram[i].end = ram[i+1].end;
ram[i].size = ram[i].size + ram[i+1].size;
ram[i].status = 'f';
strcpy(ram[i].pn, "------");
for(int j = i+1 ; j<MAX ; j++)
{
if(j+1 < MAX)
{
ram[j] = ram[j+1];
}
}
}
else if(ram[i-1].status != 'f' && ram[i+1].status != 'f')
{
printf("\n@@@4！！！\n",i);
strcpy(ram[i].pn, "------");
ram[i].status = 'f';

}
}
i++;
}
}

void main()
{
int flag;

strcpy(ram[0].pn, "SYSTEM");
ram[0].begin = 0;
ram[0].size = SYSTEM;
ram[0].end = ram[0].begin + ram[0].size;
ram[0].status = 'u';

strcpy(ram[1].pn, "-----");
ram[1].begin = ram[0].end;
ram[1].size = RAM - ram[0].size;
ram[1].end = RAM;
ram[1].status = 'f';

printf("初始化，设内存总量为512K\n");
printf("系统从低地址部分开始使用，占用100K\n\n");

OutputPart();
while(1)
{
printf("\n1.添加任务");
printf("\n2.收回内存");
printf("\n3.显示任务\n");
scanf("%d",&flag);
if(flag == 1)
InputPart();
else if(flag == 2)
//    printf("建设中，暂时未对外开放！！\n\n");
RecycleRAM();
else if(flag == 3)
OutputPart();
}
}

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。