操作系统--主存空间的分配和回收
Posted 03丘惠敏
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了操作系统--主存空间的分配和回收相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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。
1 #include<stdio.h> 2 #include<conio.h> 3 #include<malloc.h> 4 #include<string.h> 5 #define MAX 24 6 struct partition{ 7 char pn[10]; //作业名 8 int begin; //开始时间 9 int size; //内存大小 10 int end; //结束时间 11 char status; //状态 12 struct partition *next; 13 }; 14 typedef struct partition PART; 15 PART *head; 16 //初始化used表 17 PART *InitListu() 18 { 19 PART *k; 20 k= (PART *)malloc(sizeof(PART)); 21 strcpy(k->pn,"SYSTEM"); 22 k->begin=0; 23 k->size=100; 24 k->end=100; 25 k->status=\'u\'; 26 k->next=NULL; 27 return k; 28 } 29 //初始化free表 30 PART *InitListf() 31 { 32 PART *k; 33 k= (PART *)malloc(sizeof(PART)); 34 strcpy(k->pn,"------"); 35 k->begin=100; 36 k->size=412; 37 k->status=\'f\'; 38 k->end=512; 39 k->next=NULL; 40 return k; 41 } 42 //输出空闲区表Free 43 void Printfree() 44 { 45 printf("空闲区表Free:\\n"); 46 printf("No. proname begin size status\\n"); 47 PART *free=head->next; 48 int i=1; 49 while(free!=NULL) 50 { 51 if(free->status==\'f\') 52 { 53 printf("No.%d\\t%s\\t%d\\t%d\\t%c",i,free->pn,free->begin,free->size,free->status); 54 i++; 55 printf("\\n"); 56 } 57 free=free->next; 58 } 59 } 60 //输出已分配分区表Used 61 void Printused() 62 { 63 printf("已分配分区表Used:\\n"); 64 printf("No. proname begin size status\\n"); 65 PART *used=head->next; 66 int i=1; 67 while(used!=NULL) 68 { 69 if(used->status==\'u\') 70 { 71 printf("No.%d\\t%s\\t%d\\t%d\\t%c",i,used->pn,used->begin,used->size,used->status); 72 i++; 73 printf("\\n"); 74 } 75 used=used->next; 76 } 77 } 78 //输出所以作业 79 void Print() 80 { 81 printf("内存使用情况，按起始地址增长的排:\\n"); 82 printf("printf sorted by address:\\n"); 83 printf("No. proname begin size status\\n"); 84 PART *total=head->next; 85 int i=1; 86 while(total!=NULL) 87 { 88 printf("No.%d\\t%s\\t%d\\t%d\\t%c",i,total->pn,total->begin,total->size,total->status); 89 i++; 90 printf("\\n"); 91 total=total->next; 92 } 93 } 94 //算法菜单 95 void menu() 96 { 97 98 printf("1) 首次适应算法\\n"); 99 printf("2) 循环首次适应算法\\n"); 100 printf("3) 最佳适应算法\\n"); 101 printf("4) 最坏适应算法:\\n"); 102 103 } 104 //查找是否已存在作业名 105 PART *searchname(char name[10]) 106 { 107 PART *rear; 108 rear=head->next; 109 while((rear!=NULL)&&(strcmp(rear->pn,name)!=0)) 110 rear=rear->next; 111 return rear; 112 } 113 //查找是否有足够大的空闲内存 114 PART *searchsize(int size,PART *temp) 115 { 116 PART *rear; 117 rear=head->next; 118 while(rear!=NULL) 119 { 120 if(rear->status==\'f\') 121 { 122 if(rear->size>=size) 123 { 124 return rear; 125 } 126 else 127 rear=rear->next; 128 } 129 else 130 rear=rear->next; 131 } 132 return rear; 133 } 134 // 首次适应算法 135 void FF(PART *p) 136 { 137 PART *q,*rear; 138 rear=q=head->next; 139 while(rear!=NULL) 140 { 141 if(rear->status==\'f\')//判断空闲区 142 { 143 if(rear->size>=p->size)//判断空闲区的大小 144 { 145 //添加结点（新作业） 146 p->status=\'u\'; 147 p->begin=rear->begin; 148 p->end=p->begin+p->size; 149 p->next=NULL; 150 q->next=p; 151 rear->begin=p->end; 152 if(rear->size==p->size) 153 p->next=rear->next; 154 else 155 { 156 rear->size=rear->size-p->size; 157 p->next=rear; 158 } 159 //打印输出 160 Printfree(); 161 Printused(); 162 Print(); 163 return; 164 } 165 else 166 { //遍历结点 167 q=rear; 168 rear=q->next; 169 } 170 171 } 172 else 173 { //遍历结点 174 q=rear; 175 rear=q->next; 176 } 177 178 } 179 180 } 181 //查找满足新作业的最大或最小空闲区 182 void sear(PART *p,PART *temp,int n) 183 { 184 PART *rear=head->next; 185 while(rear!=NULL) 186 { 187 if(rear->status==\'f\') 188 { 189 if(rear->size>=p->size) 190 { 191 if(n==3) 192 { 193 if(rear->size<temp->size) //最小（最优） 194 temp=rear; 195 else 196 rear=rear->next; 197 } 198 if(n==4) 199 { 200 if(rear->size>temp->size) //最大（最坏） 201 temp=rear; 202 else 203 rear=rear->next; 204 } 205 } 206 else 207 rear=rear->next; 208 } 209 else 210 rear=rear->next; 211 } 212 } 213 // 最佳适应算法 和 最坏适应算法 214 void BF_WF(PART *p,PART *temp,int n) 215 { 216 PART *q,*rear; 217 sear(p,temp,n); 218 rear=head->next; 219 while((rear!=NULL)&&(rear!=temp)) //查找前一结点和当前结点 220 { 221 q=rear; 222 rear=q->next; 223 } 224 //添加新作业 225 p->status=\'u\'; 226 p->begin=rear->begin; 227 p->end=p->begin+p->size; 228 p->next=NULL; 229 q->next=p; 230 rear->begin=p->end; 231 if(rear->size==p->size) 232 p->next=rear->next; 233 else 234 { 235 rear->size=rear->size-p->size; 236 p->next=rear; 237 } 238 Printfree(); 239 Printused(); 240 Print(); 241 } 242 //分配输入 243 void input() 244 { 245 PART *p,*temp; 246 char name[10]; 247 int size; 248 int n; 249 temp = (PART *)malloc(sizeof(PART)); 250 lab1: printf("输入作业名称:"); 251 scanf("%s",name); 252 if(searchname(name)==NULL) //判断作业是否已经存在 253 { 254 p = (PART *)malloc(sizeof(PART)); 255 strcpy(p->pn,name); 256 } 257 else 258 { 259 printf("作业已经存在，请重新输入:\\n"); 260 goto lab1; 261 } 262 lab2: printf("请输入作业所占空间大小:"); //判断是否有足够大的空闲区 263 scanf("%d",&size); 264 temp=searchsize(size,temp); 265 if(temp!=NULL) 266 { 267 p->size=size; 268 } 269 else 270 { 271 printf("没有剩余的空闲区域中，请重新输入:\\n"); 272 goto lab2; 273 } 274 //选择算法 275 menu(); 276 printf("请选择算法:"); 277 scanf("%d",&n); 278 switch (n) 279 { 280 case 1: 281 FF(p); 282 break; 283 /* case 2: 284 CF(p); 285 break;*/ 286 case 3: 287 BF_WF(p,temp,n); 288 break; 289 case 4: 290 BF_WF(p,temp,n); 291 break; 292 } 293 } 294 //回收 295 void recycle() 296 { 297 PART *q,*rear,*temp; 298 char pname[10]; 299 temp = (PART *)malloc(sizeof(PART)); 300 lab3: printf("请输入要终止的作业名:"); 301 scanf("%s",pname); 302 if(searchname(pname)==NULL) //判断是否存在该作业 303 { 304 printf("作业不存在，请重新输入:\\n"); 305 goto lab3; 306 } 307 else 308 { 309 rear=head->next; 310 temp=searchname(pname); 311 while((rear!=NULL)&&(rear!=temp))//查找前一节点和当前节点 312 { 313 q=rear; 314 rear=q->next; 315 } 316 if(q->status==\'u\'&&rear->next->status==\'u\')//前后被分配 317 { 318 strcpy(rear->pn,"------"); 319 rear->status=\'f\'; 320 } 321 else if(q->status==\'u\'&&rear->next->status==\'f\')//前者分配后者空闲 322 { 323 strcpy(rear->pn,"------"); 324 rear->status=\'f\'; 325 rear->size=rear->size+rear->next->size; 326 rear->end=rear->next->end; 327 rear->next=rear->next->next; 328 } 329 else if(q->status==\'f\'&&rear->next->status==\'u\')//前者空闲后者分配 330 { 331 q->end=rear->end; 332 q->size=rear->size+q->size; 333 q->next=rear->next; 334 } 335 else if(q->status==\'f\'&&rear->next->status==\'f\')//前后空闲 336 { 337 q->end=rear->next->end; 338 q->size=rear->size+q->size+rear->next->size; 339 q->next=rear->next->next; 340 } 341 Printfree(); 342 Printused(); 343 Print(); 344 } 345 } 346 //主函数 347 void main() 348 { 349 int cho; 350 printf("初始化,设内存总容量512k\\n"); 351 printf("系统从低地址部分开始使用,占用100k\\n"); 352 head = (PART *)malloc(sizeof(PART)); 353 head->next=InitListu(); 354 head->next->next=InitListf(); 355 Printfree(); 356 Printused(); 357 Print(); 358 while(1) 359 { 360 lab4: printf("1 分配 2 回收 3 退出\\n"); 361 printf("请选择:"); 362 scanf("%d",&cho); 363 if(cho==1) 364 input(); 365 else if(cho==2) 366 recycle(); 367 else if(cho==3) 368 return; 369 else 370 { 371 printf("输入错误,请重新输入:\\n"); 372 goto lab4; 373 } 374 } 375 printf("\\n"); 376 }
运行结果：
分配：
回收：
以上是关于操作系统--主存空间的分配和回收的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章