操作系统--实验四

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. 代码：

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<conio.h>
  3 #include<string.h>
  4 #include<stdlib.h> /*含ma l l o c ( ) 的头文件*/ 
  5 #define MAX 24
  6 #define MEMORY 512
  7 #define OSSIZE 100
  8 struct partition{
  9     
 10     char pn[10];
 11     int begin;
 12     int size;
 13     int end;   ////////
 14     char status;  //////////
 15     struct partition *next;
 16 };
 17 typedef struct partition PART;
 18 int MemorySize(PART *mem,PART *head);
 19 void init(PART *mem,PART *head);
 20 void input(PART *mem,PART *head);
 21 void output(PART *mem,PART *head);
 22 void recycle(PART *mem,PART *head);
 23 void ComMemory(PART *mem,PART *head);
 24 void main(){
 25     
 26     PART *mem,*head;
 27     int sel;
 28     head=mem=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));/*新节点*/
 29     init(mem,head);
 30     while(1){
 31         printf("

1.输出信息
2.输入信息
3.回收作业
4.退出");
 32         printf("

请选择:");
 33         scanf("%d",&sel);
 34         switch(sel){
 35         case 1:
 36             output(mem,head);
 37             break;
 38         case 2:
 39             //创建新作业
 40             input(mem,head);    
 41             break;
 42         case 3:
 43             recycle(mem,head);
 44             break;
 45         case 4:
 46             exit(0);
 47             break;
 48         default:
 49             printf(" 请正确选择!");    
 50         }                        
 51     }
 52 }
 53 //初始化
 54 void init(PART *mem,PART *head){
 55     PART *q=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));
 56     printf("初始化:设内存总容量%dk
",MEMORY);
 57     printf("系统从低地址部分开始使用,占用%dk
",OSSIZE);
 58     head=mem;//链表的头 
 59     mem->begin=0;    
 60     mem->size=OSSIZE;
 61     mem->end=mem->size-mem->begin;
 62     strcpy(mem->pn,"SYSTEM");
 63     mem->status='u';
 64     //mem->next=NULL;
 65 
 66     q->begin=OSSIZE;    
 67     q->size=MEMORY-OSSIZE;
 68     q->end=MEMORY;
 69     strcpy(q->pn,"-----");
 70     q->status='f';
 71     q->next=NULL;
 72     mem->next=q;
 73     mem=q;
 74 }
 75 //回收作业
 76 void recycle(PART *mem,PART *head)
 77 {
 78     char tempName[10];
 79     output(mem,head);
 80     printf("

输入需要回收的作业名");
 81     scanf("%s",&tempName);
 82     mem=head;
 83             while(mem!=NULL)
 84             {
 85                 
 86                 if(strcmp(mem->pn, tempName)==0){
 87                     break;
 88                 }
 89                 else{
 90                     mem=mem->next;
 91                 }
 92             }
 93             if(mem==NULL){
 94             printf("
回收失败!作业名不存在!
");
 95             }else{
 96                     strcpy(mem->pn,"-----");
 97                     mem->status='f';
 98                     ComMemory(mem,head);
 99                     printf("
回收成功!
");
100             }
101         while(mem!=NULL)
102             mem=mem->next;
103             
104 }
105 //计算分配后剩余的内存
106 int MemorySize(PART *mem,PART *head)
107 {
108     int memSize=0;
109     mem=head;
110     while(mem!=NULL)
111     {
112         if(mem->status=='u')
113         {
114             memSize+=mem->size;
115         }
116         mem=mem->next;
117     }
118     memSize=MEMORY-memSize;
119     return memSize;
120 }
121 //合并空内存块
122 void ComMemory(PART *mem,PART *head){
123     mem=head;
124     while(mem!=NULL)
125     {
126         if(mem->next!=NULL){
127 
128             if(mem->status==(mem->next)->status){
129                 mem->end+=mem->next->end;
130                 mem->size+=mem->next->size;
131                 mem->next=mem->next->next;
132             }
133         }
134         mem=mem->next;
135     }
136 }
137 
138 
139 void input(PART *mem,PART *head){
140     //创建新作业
141     PART *p;
142     PART *q=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));
143     int num;
144 /*    printf("

需要插入的作业个数:");
145     scanf("%d",&num);
146     for(int i=0;i<num;i++){*/
147         
148         p=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));/*新节点*/
149         
150         while(1){
151             printf("
输入作业名:");
152             scanf("%s",&p->pn);
153             q=head;
154             while(q!=NULL)
155             {
156                 
157                 if(strcmp(q->pn, p->pn)==0){
158                     printf("
作业名已存在!
请重新输入 :");
159                     scanf("%s",&p->pn);
160                     q=head;
161                 }
162                 else{
163                     q=q->next;
164                 }
165             }
166             if(q==NULL)
167                 break;            
168         }
169         
170         
171         while(1){
172             printf("输入作业需要的内存大小:");
173             scanf("%d",&p->size);
174             q=head;
175             while(q!=NULL)
176             {
177                 if(q->status=='f'&&(q->size >= p->size)){
178                     p->begin=mem->end;
179                     p->end=mem->end+p->size;
180                     p->status='u';
181                     p->next=NULL;    
182                     mem=p;
183                     break;
184                 }
185                 else{
186                     q=q->next;
187                 }
188             }
189             if(q!=NULL){
190                 break;    
191             }else{
192                     printf("
内存大小不足!
");
193                 printf("
重新");
194             }
195         }    
196         
197         
198 /*    }*/
199     
200     q=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));/*新节点*/
201     strcpy(p->pn,"------");
202     /*q->size=MemorySize(mem,head);*/
203     q->size=mem->size-p->size;
204     q->begin=mem->end;
205     q->end=q->size+q->begin;
206     q->status='f';
207     q->next=NULL;
208     
209     p->next=q;
210     mem->next=p;
211     mem=p;
212 }
213 
214 
215 void output(PART *mem,PART *head){
216     //空闲区打印
217     printf("

空闲区
");
218     printf("进程名	开始	大小	状态
");
219     mem=head;
220     while(mem!=NULL)
221     {
222         
223         
224         if(mem->status=='f')
225         {
226             printf("%s	",mem->pn);
227             printf("%d	",mem->begin);
228             printf("%d	",mem->size);
229             printf("%c	",mem->status);
230             printf("
");
231         }
232         mem=mem->next;
233     }
234     
235     //已经分配区打印
236     printf("
已分配
");
237     printf("进程名	开始	大小	状态
");
238     mem=head;
239     while(mem!=NULL)
240     {
241         
242         
243         if(mem->status=='u')
244         {
245             printf("%s	",mem->pn);
246             printf("%d	",mem->begin);
247             printf("%d	",mem->size);
248             printf("%c	",mem->status);
249             printf("
");
250         }mem=mem->next;
251     }
252     
253     //打印全部
254     printf("
全部
");
255     printf("进程名	开始	大小	状态
");
256     mem=head;
257     while(mem!=NULL)
258     {            
259         printf("%s	",mem->pn);
260         printf("%d	",mem->begin);
261         printf("%d	",mem->size);
262         printf("%c	",mem->status);
263         printf("
");
264         mem=mem->next;        
265     }
266     
267     
268 }

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