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。

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];
menu2()
{
    printf("
		**************************");
    printf("
		1.首次适应算法");                    
    printf("
		2.最佳适应算法");
    printf("
		3.最坏适应算法");
    printf("
		4.循环首次适应算法
");
    printf("
		**************************
");

}
void InputPart()
{
    int flag ;
    char name[10];
    int size;
    int j = MAX-1;
    menu2();

    printf("请选择： ");
    scanf("%d",&flag);
    printf("

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

请输入需要空间：");
    scanf("%d",&size);
    if(flag == 1)//首次适应算法
    {
        int i=0;
        while(i<MAX)
        {
            if(ram[i].status == 'f' && ram[i].size >= size)
            {
                
                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)//最佳适应算法
    {
        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)
        {
            
            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)//循环首次适应算法
    {
        int bi;
        int xh=0;
        int p=xh;
        int i=0;
        printf("从第%d项开始查找",xh);
        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;
                xh=i;
                printf("下次循环首次适应从第%d开始查找",xh);
                

            }
            else
            {
               i++;
               if(i>MAX)
               {
                   i=0;
               }
            }
        }



    }
    else if(flag == 3)//最坏适应算法
    {
        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;
        }


    


    }







}

void OutputPart()
{
    int i = 0;
    printf("空闲区表FREE：
");
    while(i<MAX)
    {
        if(ram[i].status == 'f')
        {
            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);
        }
        i++;

    }
    i = 0;
    printf("


已分配区表USED：
");
    while(i<24)
    {
        if(ram[i].status == 'u')
        {
            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);
        }
        i++;
    }
    printf("

");
}



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("
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！！！
",i);
            if(i != 0 && i<MAX)
            {
                if(ram[i-1].status == 'f' && ram[i+1].status == 'f')
                {
                                printf("
1！！！
",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';
                    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("
2！！！
",i);
                ram[i-1].end = ram[i].end;
                ram[i-1].size = ram[i-1].size + ram[i].size;
                ram[i-1].status = 'f';
                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("
！！！
",i);
                ram[i].end = ram[i+1].end;
                ram[i].size = ram[i].size + ram[i+1].size;
                ram[i].status = 'f';
                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("
4！！！
",i);
                                                
                strcpy(ram[1].pn, "------");
                ram[i].status = 'f';

            }
        }
        i++;
    }
}
menu()
{
    printf("		****************************");
    printf("
		1.添加任务");
    printf("
		2.收回内存");
    printf("
		3.显示任务
");
    printf("		****************************
");

}


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
");
    printf("系统从低地址部分开始使用，占用100K

");

    OutputPart();
    while(1)
    {
        menu();
        scanf("%d",&flag);
            if(flag == 1)
                InputPart();
            else if(flag == 2)
                RecycleRAM();
            else if(flag == 3)
                OutputPart();
    }
    




}