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：

#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h> /*含ma l l o c ( ) 的头文件*/ 
#define MAX 24
#define MEMORY 512
#define OSSIZE 100
struct partition{
    
    char pn[10];
    int begin;
    int size;
    int end;   ////////
    char status;  //////////
    struct partition *next;
};
typedef struct partition PART;
int MemorySize(PART *mem,PART *head);
void init(PART *mem,PART *head);
void input(PART *mem,PART *head);
void output(PART *mem,PART *head);
void recycle(PART *mem,PART *head);
void ComMemory(PART *mem,PART *head);
void main(){
    
    PART *mem,*head;
    int sel;
    head=mem=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));/*新节点*/
    init(mem,head);
    while(1){
        printf("

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

请选择:");
        scanf("%d",&sel);
        switch(sel){
        case 1:
            output(mem,head);
            break;
        case 2:
            //创建新作业
            input(mem,head);    
            break;
        case 3:
            recycle(mem,head);
            break;
        case 4:
            exit(0);
            break;
        default:
            printf(" 请正确选择!");    
        }                        
    }
}
//初始化
void init(PART *mem,PART *head){
    PART *q=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));
    printf("初始化:设内存总容量%dk
",MEMORY);
    printf("系统从低地址部分开始使用,占用%dk
",OSSIZE);
    head=mem;//链表的头 
    mem->begin=0;    
    mem->size=OSSIZE;
    mem->end=mem->size-mem->begin;
    strcpy(mem->pn,"SYSTEM");
    mem->status='u';
    //mem->next=NULL;

    q->begin=OSSIZE;    
    q->size=MEMORY-OSSIZE;
    q->end=MEMORY;
    strcpy(q->pn,"-----");
    q->status='f';
    q->next=NULL;
    mem->next=q;
    mem=q;
}
//回收作业
void recycle(PART *mem,PART *head)
{
    char tempName[10];
    output(mem,head);
    printf("

输入需要回收的作业名");
    scanf("%s",&tempName);
    mem=head;
            while(mem!=NULL)
            {
                
                if(strcmp(mem->pn, tempName)==0){
                    break;
                }
                else{
                    mem=mem->next;
                }
            }
            if(mem==NULL){
            printf("
回收失败!作业名不存在!
");
            }else{
                    strcpy(mem->pn,"-----");
                    mem->status='f';
                    ComMemory(mem,head);
                    printf("
回收成功!
");
            }
        while(mem!=NULL)
            mem=mem->next;
            
}
//计算分配后剩余的内存
int MemorySize(PART *mem,PART *head)
{
    int memSize=0;
    mem=head;
    while(mem!=NULL)
    {
        if(mem->status=='u')
        {
            memSize+=mem->size;
        }
        mem=mem->next;
    }
    memSize=MEMORY-memSize;
    return memSize;
}
//合并空内存块
void ComMemory(PART *mem,PART *head){
    mem=head;
    while(mem!=NULL)
    {
        if(mem->next!=NULL){

            if(mem->status==(mem->next)->status){
                mem->end+=mem->next->end;
                mem->size+=mem->next->size;
                mem->next=mem->next->next;
            }
        }
        mem=mem->next;
    }
}


void input(PART *mem,PART *head){
    //创建新作业
    PART *p;
    PART *q=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));
    int num;
/*    printf("

需要插入的作业个数:");
    scanf("%d",&num);
    for(int i=0;i<num;i++){*/
        
        p=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));/*新节点*/
        
        while(1){
            printf("
输入作业名:");
            scanf("%s",&p->pn);
            q=head;
            while(q!=NULL)
            {
                
                if(strcmp(q->pn, p->pn)==0){
                    printf("
作业名已存在!
请重新输入 :");
                    scanf("%s",&p->pn);
                    q=head;
                }
                else{
                    q=q->next;
                }
            }
            if(q==NULL)
                break;            
        }
        
        
        while(1){
            printf("输入作业需要的内存大小:");
            scanf("%d",&p->size);
            q=head;
            while(q!=NULL)
            {
                if(q->status=='f'&&(q->size >= p->size)){
                    p->begin=mem->end;
                    p->end=mem->end+p->size;
                    p->status='u';
                    p->next=NULL;    
                    mem=p;
                    break;
                }
                else{
                    q=q->next;
                }
            }
            if(q!=NULL){
                break;    
            }else{
                    printf("
内存大小不足!
");
                printf("
重新");
            }
        }    
        
        
/*    }*/
    
    q=(struct partition*)malloc(sizeof(struct partition));/*新节点*/
    strcpy(p->pn,"------");
    /*q->size=MemorySize(mem,head);*/
    q->size=mem->size-p->size;
    q->begin=mem->end;
    q->end=q->size+q->begin;
    q->status='f';
    q->next=NULL;
    
    p->next=q;
    mem->next=p;
    mem=p;
}


void output(PART *mem,PART *head){
    //空闲区打印
    printf("

空闲区
");
    printf("进程名	开始	大小	状态
");
    mem=head;
    while(mem!=NULL)
    {
        
        
        if(mem->status=='f')
        {
            printf("%s	",mem->pn);
            printf("%d	",mem->begin);
            printf("%d	",mem->size);
            printf("%c	",mem->status);
            printf("
");
        }
        mem=mem->next;
    }
    
    //已经分配区打印
    printf("
已分配
");
    printf("进程名	开始	大小	状态
");
    mem=head;
    while(mem!=NULL)
    {
        
        
        if(mem->status=='u')
        {
            printf("%s	",mem->pn);
            printf("%d	",mem->begin);
            printf("%d	",mem->size);
            printf("%c	",mem->status);
            printf("
");
        }mem=mem->next;
    }
    
    //打印全部
    printf("
全部
");
    printf("进程名	开始	大小	状态
");
    mem=head;
    while(mem!=NULL)
    {            
        printf("%s	",mem->pn);
        printf("%d	",mem->begin);
        printf("%d	",mem->size);
        printf("%c	",mem->status);
        printf("
");
        mem=mem->next;        
    }
    
    
}

5.    运行结果：