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操作系统实验五 主存空间的分配与回收 附代码.doc
计算机科学与工程学院学生实验报告
学号
专业 计 算 机 科
学与技术
班级
姓名
课程名称
操作系统
课程类型 专业必修
实验名称
主存空间的分配和回收
实验目的：
熟悉可变分区存储管理方式下，主存空间的分配和回收。
实验内容：
系统采用最优适应分配算法为作业分配主存空间，而且具有紧凑技术。请编程
完成以下步骤：
(1)、输出此时的已分配区表和未分配区表；
(2)、装入 Job3(15K)，输出主存分配后的已分配区表和未分配区表；
(3)、回收 Job2 所占用的主存空间，输出主存回收后的已分配区表和未分配
区表；
(4)、装入 Job4(130K)，输出主存分配后的已分配区表和未分配区表。
附加要求：增加分区移动策略，要求移动开销最小。
实验要求：
1、已分配区表的数据结构定义如下：
#define n 10
//假定系统允许的最大作业数量为 n，n 值为 10
struct
{
int
number;
//序号
int
address;
//已分配分区起始地址，单位为 KB
int
length;
//已分配分区长度，单位 KB
float
flag;
//已分配区表登记栏标志，0：空表项，否则为作业名；
}used_table[n];
//已分配区表
2、未分配区表的数据结构定义如下：
#define m 10
//假定系统允许的空闲区表最大为 m，m 值为 10
struct
{
int
number;
//序号*/
int
address;
//空闲区起始地址，单位为 KB
int
length;
//空闲区长度，单位为 KB
int
flag;
//空闲区表登记栏标志，0：空表项；1：空闲区
}free_table[m];
//空闲区表
3、以 allocate 命名主存分配所用的过程或函数。
4、以 reclaim 命名主存回收所用的过程或函数。
实验流程图：
主要算法：
选择算法 a
a=1，首次适应算法
a=2，最佳适应算法
a=3，最坏适应算法
初始化 first 和 end
整理分区序号
显示空闲分区链
选择操作 i
i=1，分配空间函数 a
i=0，退出程序
i=2 回收空间函数
结束
实验步骤：
1、 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区表。
2、 显示菜单，由用户选择使用哪一种分配算法：
（1）首次适应算法；
（2）最佳适应算法；
（3）最坏适应算法。
3、 完成为某作业分配内存空间：
（1）用户输入作业所占内存空间大小；
（2）判断是否能够在剩余的空闲区域中找到一块放置该作业，如果不行则要求用
户重新输入；
（3）为该作业分配内存空间，
（4）屏幕显示分配后的内存分区情况。
4、完成内存空间回收：
（1）由用户输入作业的分区序号，决定所要终止的作业；
（2）判断是否存在用户所输入的分区序号，如果在则进行终止，否则提示作业不
存在；
（3）判断即将终止的作业前后是否有空闲区域，如果没有则作业所占的空间独立
成为一个空闲块，分区状态置为空闲区。
5、实验主要函数：
Initblock()：初始化内存分配
menu()：菜单
sort()：分区序号重新排序
show()：显示主存分配情况
allocation()：分配主存函数
recovery()：主存那你回收函数
实验结果：
实验总结：
通过此实验，使我了解了在不同的存储管理方式下应怎样实现主存空间的分配
和回收。在可变分区方式是按作业需要的主存大小来分隔分区的。当要装入一个作
业时，根据需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个
分区分配给该作业；若无，则作业不能装入。随着作业的装入、撤离，主存空间被
分成多个分区，有的分区被占用，而有的分区是空闲的。
实验评语：
实验成绩
附：
实验代码：
#include
#include
#include
#define SIZE 1
#define ERROR 0 //出错
typedef int Status;
教师签名
typedef struct free_table//定义一个空闲区说明表结构
{
int num;
long begin;
long size;
int status;
//分区序号
//起始地址
//分区大小
//分区状态
}ElemType;
typedef struct Node
{
// 线性表的双向链表存储结构
ElemType data;
struct Node *prior; //前趋指针
struct Node *next;
//后继指针
}Node,*LinkList;
LinkList first; //头结点
LinkList end;
int flag;
//尾结点
//记录要删除的分区序号
Status Initblock()//开创带头结点的内存空间链表
{
first=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
end=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
first->prior=NULL;
first->next=end;
end->prior=first;
end->next=NULL;
end->data.num=1;
end->data.begin=20;
end->data.size=600;
end->data.status=0;
return SIZE;
}
//菜单
void menu()
{
printf("\n
printf("
printf("
printf("
printf("
printf("
***************内存分配和回收*************\n");
\n");
\n");
\n");
\n");
****************************************\n");
0.退出
1.首次适应算法
2.最佳适应算法
3.最坏适应算法
}
void sort()//分区序号重新排序
{
Node *p=first->next,*q;
q=p->next;
for(;p!=NULL;p=p->next)
{
for(q=p->next;q;q=q->next)
{
if(p->data.num>=q->data.num)
{
q->data.num+=1;
}
}
}
}
//显示主存分配情况
void show()
{
int flag=0;//用来记录分区序号
Node *p=first;
p->data.num=0;
p->data.begin=0;
p->data.size=40;
p->data.status=1;
sort();
printf("\n\t\t---主存空间分配情况---\n");
printf("*************************************\n\n");
printf("分区序号\t 起始地址\t 分区大小\t 分区状态\n\n");
while(p)
{
printf("%d\t\t%d\t\t%d",p->data.num,p->data.begin,p->data.size);
if(p->data.status==0) printf("\t\t 空闲\n\n");
else printf("\t\t 已分配\n\n");
p=p->next;
}
printf("---------------------------------------------------\n\n");
}
//首次适应算法
Status First_fit(int request)
{
//为申请作业开辟新空间且初始化
Node *p=first->next;
LinkList temp=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
temp->data.size=request;
temp->data.status=1;
p->data.num=1;
while(p)
{
if((p->data.status==0)&&(p->data.size==request))
{
//有大小恰好合适的空闲块
p->data.status=1;
return SIZE;
break;
}
else if((p->data.status==0) && (p->data.size>request))
{
//有空闲块能满足需求且有剩余
temp->prior=p->prior;
temp->next=p;
temp->data.begin=p->data.begin;
temp->data.num=p->data.num;
p->prior->next=temp;
p->prior=temp;
p->data.begin=temp->data.begin+temp->data.size;
p->data.size-=request;
p->data.num+=1;
return SIZE;
break;
}
p=p->next;
return ERROR;
}
}
//最佳适应算法
Status Best_fit(int request)
{
int ch; //记录最小剩余空间
Node *p=first;
Node *q=NULL; //记录最佳插入位置
LinkList temp=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
temp->data.size=request;
temp->data.status=1;
p->data.num=1;
while(p) //初始化最小空间和最佳位置
{
if((p->data.status==0) && (p->data.size>=request) )
{
if(q==NULL)
{
q=p;
ch=p->data.size-request;
}
else if(q->data.size > p->data.size)
{
q=p;
ch=p->data.size-request;
}
return SIZE;
}
//最差适应算法
Status Worst_fit(int request)
{
int ch; //记录最大剩余空间
Node *p=first->next;
Node *q=NULL; //记录最佳插入位置
LinkList temp=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
temp->data.size=request;
temp->data.status=1;
p->data.num=1;
while(p) //初始化最大空间和最佳位置
}
}
p=p->next;
}
if(q==NULL)
return ERROR;//没有找到空闲块
else if(q->data.size==request)
{
q->data.status=1;
return SIZE;
}
else
{
temp->prior=q->prior;
temp->next=q;
temp->data.begin=q->data.begin;
temp->data.num=q->data.num;
q->prior->next=temp;
q->prior=temp;
q->data.begin+=request;
q->data.size=ch;
q->data.num+=1;
return SIZE;
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