实验 3 主存空间的分配与回收
2017329600034 蒋甜甜 17 计算机科学与技术 1 班
1、 实验题目
采用可变式分区管理,使用首次或最佳适应算法实现主存的分配与回收
2、 实验内容
主存是中央处理机能直接存取指令和数据的存储器。能否合理而有效地使用主存,在很
大程度上将影响到整个计算机系统的性能。本实验采用可变式分区管理,使用首次或最
佳适应算法实现主存空间的分配与回收。要求采用分区说明表进行。
3、 实验目的
通过本次实验,帮助学生理解在可变式分区管理方式下,如何实现主存空间的分配与回
收。
提示:
(1) 可变式分区管理是指在处理作业过程中建立分区,使分区大小正好适合作业的需要,
并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时,根据作业需要的主存量,查看
是否有足够的空闲空间,若有,则按需求量分割一部分给作业;若无,则作业等待。
随着作业的装入、完成,主存空间被分割成许多大大小小的分区。有的分区被作业
占用,有的分区空闲。例如,某时刻主存空间占用情况如图 1 所示。
0
10K
20K
45K
65K
110K
256K
操作系统(10KB)
作业 1(10KB)
作业 4(25KB)
空闲区 1(20KB)
作业 2(45KB)
空闲区 2(146KB)
图 1 主存空间占用情况
表 1 空闲区说明表
起始地址
45K
110K
长度
20KB
146KB
…
…
状态
未分配
未分配
空表目
空表目
空表目
…
为了说明哪些分区是空闲的,可以用来装入新的作业,必须要有一张空闲区说明表,如
表 1 所示。
其中,起始地址指出各空闲区的主存起始地址,长度指出空闲区大小。
状态栏未分配指该栏目是记录的有效空闲区,空表目指没有登记信息。
由于分区个数不定,所以空闲区说明表中应有足够的空表目项,否则造成溢出,无法登记。
同样,再设一个已分配区表,记录作业或进城的主存占用情况。
表 2 已分配区说明表
起始地址
0
10K
20K
65K
长度
10KB
10KB
25K
45K
…
…
状态
已分配
已分配
已分配
已分配
空表目
…
(2) 当有一个新作业要求装入主存时,必须查空闲区说明表,从中找出一个足够大的空
闲区。有时找到的空闲区可能大于作业需求量,这时应该将空闲区一分为二。一个
分给作业,另一个仍作为空闲区留在空闲区表中。为了尽量减少由于分割造成的碎
片,尽可能分配低地址部分的空闲区,将较大空闲区留在高地址端,以利于大作业
的装入。为此在空闲区表中,按空闲区首地址从低到高进行登记。为了便于快速查
找,要不断地对表格进行紧缩,即让“空表目”项留在表的后部。其分配框图如图
2 所示。
(3)当一个作业执行完时,作业所占用的分区应归还给系统。在归还时要考虑相邻空闲区
合并的问题。作业的释放区与空闲区的邻接分一下 4 种情况考虑:
A.释放区下邻(低地址邻接)空闲区;
B.释放区上邻(高地址邻接)空闲区;
C.释放区上下都与空闲区邻接;
D.释放区与空闲区不邻接。
首次适应算法回收框图如图 3 所示。
若采用最佳适应算法,则空闲区说明表中的空闲区按其大小排序。有关最佳适应算法
的分配和回收框图由学生自己给出。
图 4 最佳适应算法分配框图
图 5 最佳适应算法回收框图
(4)请按最佳适应算法设计主存分配和回收程序。以图 1 作为主存当前使用的基础,初始
化空闲区和已分配区说明表的值。学生自己设计一个作业申请队列以及作业完成后的释放顺
序,实现主存的分配与回收。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
或打印出来。
为了说明哪些分区是空闲的,必须要有一张空闲区说明表,格式如下表所示:
起始地址
20K
80K
150K
300K
600K
…
…
长度
20K
50K
100K
30K
100K
…
…
状态
1
1
1
0(空表目)
1
空表目
…
代码:
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef struct{
int start_address;
int size;
bool flag;//false 未占用,true 已占用
}AreaStruct;
const int len=10;
AreaStruct freearea[len];
bool cmp(AreaStruct x,AreaStruct y){
return x.size=work[pos].size){
cout<<"为序号为"<