主存储器空间的分配和回收实验报告.docx

主存储器空间的安排和回收一、试验题目：(1) 在可变分区管理方式下采纳最先适应算法实现主存安排和实现主存回收在分页式管理方式下采纳位示图来表示主存安排状况，实现主存空间的安排和 回收二、试验目的：通过本实习关心理解在不同的存储管理方式下应怎样实现主存空间的安排和回收。三、试验原理：第一题：在可变分区管理方式下采纳最先适应算法实现主存安排和实现主存回收(1)可变分区方式是按作业需要的主存空间大小来分割分区的。当要装入一个作 业时，依据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，假设有，那么按需要 量分割一个分区安排给该作业；假设无，那么作业不能装入。随着作业的装入、 撤离，主存空间被分成很多个分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空 闲的。例如：操作系统"05k10k14k26k32k作业2 作业3。 空闲区小 作业作128k为了说明哪些区是空闲的，可以用来装入新作业，必需要有一张空闲区说明 表，格式如下：占用的空间a=b;)bitmapa->kuaihao/8a->kuaihao%8=0;free(a);)void outputyebiao(YEBIAO *a)/输出页表的内容cout<<MM<<endl;docout<<a->yehao<<setw(4)<<a->kuaihao<<setw(4)<<endl; a=a->next;while(a!=NULL);遍历页表链表逐行输出页表项 cout<<""<<endl;)void outputbit()输出主存安排位视图cout<<”主存安排位视图如下:"<<endl;cout<<"n<<endl;for(int i=0;i<8;i+)(for(int j=0;j<8;j+) 一cout<<bitmapi j<<setw(4);双重循环输出标识位图的内容)cout<<endl;)cout<<"n<<endl;)PROGRESS *insert(PROGRESS *head,PROGRESS *b)插入进程,将进程信息插入进程链表中(PROGRESS *tem;if (head=NULL)/ / 假如进程为空直接将要出入的进程指针赋值给头指针head=b;b->next=NULL;)else的队尾将要插入的进程插入到队尾(tem=head;while(tem->next!=NULL) (tem=tem->next;)tem->next=b;)return head;)PROGRESS *getprosess(PROGRESS *head)程安排空间PROGRESS *a;char na30;int size;couix。请输入进程名:cin>>na;cout<"请输入进程所占内存大小：”；cin>>size;输入进程的名称和所用内存空间大小if(size>freecount)程cout<<”进程所需内存的大小大于空闲的内存, "<<endl;return head;)a=(PROGRESS *)malloc(sizeof(PROGRESS);空间存放进程信息strcpy(a->name na);a->size=size;进程的基本信息freecount-=size;用的页块数减去进程要用的页块数a->yb=allocation(size);/定位到链表/输入进程为进上面是假如进无法添加进程。开拓初始化/将可/为进程创立页表couty''进程创立胜利！ "endl; a->next=NULL;/将进输出进程信息/推断进程队列是否/进程队列不为空，先return insert(head,a);程插入进程链表中) void outputprosess(PROGRESS *head)if(head=NULL)为空(cout<< "当前没有进程！" <<endl; return;)do输出进程的名称和所占内存的大小。再输出进程的页表队列cout<<"进程名为：,<<head->name<<"进程所占内存的大小 为："<<head->size<<"页”<<endl;cout<<”进程的页表如下:"<<endl;outputyebiao(head->yb);head=head->next;while(head!=NULL);)PROGRESS * delecteprosess(PROGRESS *head)删除进程(char na30;PROGRESS *a,*b;couk”请输入要删除的进程名：使用进程的 名字来删除进程cin>>na;if (head=NULL)/ / 假如进程为空，退出函数(cout<<”进程链表为空，没有进程可删除。“<<endl;return NULL;)if (strcmp(head->nameJ na)=0)/假如找到要删除的进程/先删除进/先删除进recovery(head->yb);程的页表并释放所占的页f reecount+=head->size;将可用的内存数加上进程所占的内孙a=head->next;free(head);/释放进程信息所占得内存空间cout<<“进程"<<na<<"删除胜利! "<<endl;return a;)a=head->next;b=head;while(a !=NULL)/遍历链表找到要删除的进程(if(strcmp(a->nameJ na)=0)recovery(a->yb);freecount+=a->size;b->next=a->next;free(a);cout<<“进程"<<na<<"删除胜利! "<<endl;return head;)b=a;a=a->next;)couf”您输入的进程名不对，删除进程失败。，,"endl;return head;)void outbiaoti()cout<<,ttt主存空间的安排与回收模拟“<<endl;cout""您可进行如下操作：工.查看内存安排状况；2 .查看进程;3.添加进程 4.删除进程“ <<endl;cout<<"tt 可用内存为“ reecount<endl;)void main()int n;PROGRESS *head;进程的头指针head=NULL;system("color 2f");outbiaoti(); for(;)cin>>n;switch(n)case 1: outputbit();outbiaoti();break;system(,cls"); output proses s( head); out biaoti(); break;system(Hcis");head=getprosess(head);outbiaoti();break;case 2: system("cis");head=delecteprosess(head); outbiaoti();break;default: break;)六、运行结果：第一题：Problems Javadoc 匾 Declaration 里 Console 区terminatedJob Java Application C:Program FilesJa最初的内存南始士置大小工号025false0电注位量大小工号021false044true1nl.Z-3r> r <2,匚-运出士置大小工号011false044true11410true.一J一/K-v2过支士置大小状褥工号01false044true11410true22410true3-3强吃业2舌-三始土量大小工号01false044true11410false02410true3中Zt作u+E运为上置大小状旃工4号01false044true1145false02410true3295true4其次题：主存分配位视图如下:七、 试验心得：这次的试验相对来说较难，之前对内存那块学问也不是很清晰，但通过试验，也参考 了很多资料解释，但是还是对内存安排与回收有了更深化更清晰的了解，以后的程序编 写不管是试验还是工程开发，无论大小，都应当把程序的整体框架构建好，提高重用性, 再进行一步步实现。起 址一长 度。状态Q第一栏14 KQ12"未分配第二栏Q32 K296未分配一Irp空表目3甲PP空表目P（2）当有一个新作业要求装入主存时，必需查空闲区说明表，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要量，这时应把原来的空闲区变成两部 分：一局部分给作业占用；另一局部又成为一个较小的空闲区。为了尽量削减由于分 割造成的空闲区，而尽量保存高地址局部有较大的连续空闲区域，以利于大型作业的 装入。为此，在空闲区说明表中，把每个空闲区按其地址挨次登记，即每个后继的空 闲区其起始地址总是比前者大。为了便利查找还可使表格“紧缩”，总是让“空表目” 栏集中在表格的后部。（3）采纳最先适应算法（挨次安排算法）安排主存空间。依据作业的需要量，查空 闲区说明表，挨次查看登记栏，找到第一个能满意要求的空闲区。当空闲区大于需要 量时，一局部用来装入作业，另一局部仍为空闲区登记在空闲区说明表中。最先适应 安排算法如图：申请立主存区A否否出作不传入的第，个谈松出分配情改(4)当一个作业执行结束撤离时，作业所占的区域应当归还，归还的区域假如与其它 空闲区相邻，那么应合成一个较大的空闲区，登记在空闲区说明表中。例如，在提示 中列举的状况下，假如作业2撤离，归还所占主存区域时，应与上、下相邻的空闲区一 起合成一个大的空闲区登记在空闲区说明表中。归还主存时的回收算法如图：(5)请按最先适应算法设计主存安排和回收的程序。然后按(1)中假设主存中已装入 三个作业，且形成两个空闲区，确定空闲区说明表的初值。现有一个需要主存量为6K的 作业4申请装入主存；然后作业3撤离；再作业2撤离。为它们进行主存安排和回收，把 空闲区说明表的初值以及每次安排或回收后的变化显示出来或打印出来：其次题：在分页式管理方式下采纳位示图来表示主存安排状况，实现主存空间的安排和 回收。(1)分页式存储器把主存分成大小相等的假设干块，作业的信息也按块的大小分页，作 业装入主存时可把作业的信息按页分散存放在主存的空闲块中，为了说明主存中哪些块已 经被占用，哪些块是尚未安排的空闲块，可用一张位示图来指出。位示图可由假设干存储单 元来构成，其中每一位与一个物理块对应，用0/1表示对应块为空闲/已占用。(2)假设某系统的主存被分成大小相等的64块，那么位示图可用8个字节来构成，另用 一单元纪录当前空闲块数。假如已有第0, 1, 4, 5, 6, 9, 11, 13, 24, 31,共10个主 存块被占用了，那么位示图状况如下列图：一如节 位字数Ck2,%务6工7cor口ub0061平0lw0w002Q。一0,or0/0+00-31+0,0,1c明。不。不°,Cl*0CkCkCkCkCIQ0Q0口60/0,CkCP00Q0卡0平除CkCP0OP当要装入一个作业时，依据作业对主存的需要量，先查当前空闲块数是否能满意作 业要求，假设不能满意那么输出安排不胜利。假设能满意，那么查位示图，找出为“0的一些位， 置上占用标志“1，从“当前空闲块数”中减去本次占用块数。按找到的计算出对应的块号，其计算公式为：块号=j'8+l其中，j表示找到的是第n 个字节，i表示对应的是第n位。依据安排给作业的块号，为作业建立一张页表，页表格 式：页号小块号Q%Id（4）当一个作业执行结束，归还主存时，依据该作业的页表可以知道应归还的块号， 由块号可计算出在位示图中的对应位置，把对应位的占用标志清成“0，表示对应的块已 成为空闲块。归还的块数加入到当前空闲块数中。由块号计算在位示图中的位置的公式如 下：字节号 河块号/8（表示取整）位数i=块号/8（ 表示取余）设计实现主存安排和回收的程序。假定位示图的初始状态如（2）所述，现有一信 息量为5页的作业要装入，运行所设计的安排程序，为作业安排主存且建立页表（格式如 （3）所述）。然后假定有另一作业执行结束，它占用的块号为第4, 5, 6和31块，运行 所设计的回收程序，收回作业归还的主存块。要求能显示和打印安排或回收前后的位示图和当前空闲块数，对完成一次安排后还要 显示或打印为作业建立的页表。四、数据结构:数组、链表五、程序代码：第一题：package可变分区管理；class Nodel用Node来模拟内存的当前状态int start;int size;boolean state;int jobNo;public Nodel()public Nodel(int start,int sizeboolean state.,int jobNo) this.start = start;this.size = size;this.state = state;this.jobNo = jobNo;)public void print。打印Node类if (this!=null)System.out.printIn(",+this.start+,t,+this.size+,t,+this.state+,t,+this. jobNo);)/Link.javaclass Link用Link类来模拟连接各个内存，并添加作业public void add3ob(int sizeint jobNoNodel a)for(int i=0;i<a.length;i+)if(ai!=null)/当前内存有内容时if (size<ai.size&&ai.state=false) /推断是否符合条件ai .size=ai .size-size;当前内存安排大小给作业if(ai+l=null)(/当下一块内存还没有使用时ai+l=newNodel(size+ai.start,size,true, jobNo);使用该内存else(当下一块内存已被使用，那么连续查找一块还没被使用的内存for(int j=i+l;j<a.length-l;j+) if(aj=null)aj=newNodel(size+aj-1start,size,true,jobNo);break; /当找到未被使用的内存及填入内容后跳出循环)ai .print。；/打印输出当前Link中各个内存块的使用状况)public void delete(Nodel a?int jobNo)删除某一个进程，当该进程被删除后，进程所在内存的状态变为falsefor(int i=0;i<a.length;i+)if(ai!=null)if(ai.jobNo=jobNo)/ai size=0;ai.state=false;ai.jobNo=0;)if(ai!=null)ai.print();)public void back(Nodel a)/进行状态为false的内存的回收删除内存状态为false的内存节点。并将该节点与起始点结合for(int i=l;i<a.length;i+)if(ai!=null)if (ai.state=false)a0.size=a0.size+ai.size;ai=null;)for(int j=0;j<a.length;j+)if(aj!=null)aj.print();)） /OSZJob. java public class Job public static void main（String args 口） Nodel jobArray=new Nodel70; jobArray0=new Nodel（0,25,false,0）; Link 1 = new Link（）;System. out .println（M最初的内存“）；System .out. print In （"起始位置"+ “t"+“ 大小“+“t” + "状态 ,+,t,+,1 工作号”）；jobArray0 .print。；Sy stem. out. print In （"增加第1 个作业后“）；System .out .print In （" 起始位置,+,t"+“大小"状态 ,+,t,+,1 工作号”）；Ladd Job （4,1, jobArray）;Sy stem. out. print In （M增加其次个作业后，）；System.。", printin （"起始位置"+“t"+“ 大小“+“t”+" 状态 ,+,t,+,1 工作号”）；1.addJob（10J2jobArray）;Sy stem. out. print In （M增加第三个作业后，）；5丫50巾.0"邛立1：1门（“起始位置” + ”上“ + ”大小” + “t" + "状态 ,+”t,+,1 工作号”）；1.addJob（10,3 jjobArray）;Sy stem. out. print In （M删除作业 2 后，）；5丫56%0"“51：1口（“起始位置” + ”上“ + ”大小” + “1" + “状态 ,+,t,+,1 工作号”）；l.delete（jobArray2）;System. out. print In （"添加作业 4 后，）；System.out. printing 起始位置,+,t,+,大小,'+”t,+,1 状态 ,+,t,+,1 工作号”）；1.addJob（54jobArray）;）其次题：#include<stdio.h>#include<iostream.h> #include<iomanip.h> #include<malloc.h> #include<string.h> #include<stdlib.h>int bitmap88=1,1,0,0,1,1,1,0, 0,1,0,1,0,1,0,03 0,0,0,0,0,0,0,0, 1,0,0,0,0,0,0,1, 0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0, (0,0,0,0,0,0,0,0), 0,0,0j0j0,0,0,0 ;int freecount=54;typedef struct yebiao (int yehao;int kuaihao;struct yebiao *next; 的指针YEBIAO；/初始化位图/初始时空闲页块数/页表结构体/页号块号/指向下一个页表项typedef struct progress(char name30;int size;struct progress *next;项的指针struct yebiao *yb;立的页表首地址PROGRESS；进程结构体/进程名/进程所需内存大小/指向下一个页表/为其安排内存建/*安排内存函数，为进程安排所需要的内存并建立页表*/YEBIAO *allocation(int size)遍历位/假如页将空闲的 /建立一个 /对应的块/假如已/将页块对指向下一个YEBIAO *head;YEBIAO *tem;int n=0;tem=(YEBIAO *)malloc(sizeof(YEBIAO);head=tem;for(int i=0;i+)图找到空闲的页块(if(bitmapi/8i%8=l) continue;会已被占用直接查下一个页块if(bitmapi/8i%8=0)(bitmapi/8i%8=l;位图标识置为一tem->yehao=n;页表项的页号tem->kuaihao=i;号tem->next=NULL;n+;)if(n=size) break;经安排了需要的页块直接退出查找elsetem->next=(YEBIAO *)malloc(sizeof(YEBIAO); tem=tem->next;)return head;)/*回收内存*/void recovery(YEBIAO *a)YEBIAO *b;while(a->next!=NULL) (bitmapa->kuaihao/8a->kuaihao%8=0;应的标识位图对应标志置0b=a->next;页表项free(a);free(a);释放页表项