操作系统实验二存储管理动态分区分配及回收算法.pdf

实验二实验二存储管理动态分区分配及回收算法存储管理动态分区分配及回收算法一、实验目的通过分区管理实验，了解操作系统的基本概念,理解计算机系统的资源如何组织，操作系统如何有效地管理这些系统资源,用户如何通过操作系统与计算机系统打交道.通过课程设计，我们可以进一步理解在计算机系统上运行的其它各类操作系统,并懂得在操作系统的支持下建立自己的应用系统。二、实验要求本实验要求用一种结构化高级语言构造分区描述器，编制动态分区分配算法和回收算法模拟程序,并掌握分配算法的特点，提高编程技巧和对算法的理解和掌握。三、实验过程1 准备（一）主程序（一）主程序 1、定义分区描述器 node，包括 3 个元素：(1）adr分区首地址 (2）size分区大小 (3）next指向下一个分区的指针 2、定义 3 个指向 node 结构的指针变量:（1）head1空闲区队列首指针（2）back1-指向释放区 node 结构的指针（3）assign指向申请的内存分区node 结构的指针 3、定义 1 个整形变量：free用户申请存储区的大小(由用户键入）(二）过程二）过程 1、定义 check 过程，用于检查指定的释放块(由用户键入）的合法性 2、定义 assignment1 过程，实现 First Fit Algorithm 3、定义 assignment2 过程，实现 Best Fit Algorithm 4、定义 acceptment1 过程，实现 First Fit Algorithm的回收算法 5、定义 acceptment2 过程，实现 Best Fit Algorithm的回收算法 6、定义 print 过程，打印空闲区队列（三（三)执行执行程序首先申请一整块空闲区，其首址为 0,大小为 32767;然后,提示用户使用哪种分配算法，再提示是分配还是回收；分配时要求输入申请区的大小，回收时要求输入释放区的首址和大小.(四）输出四）输出要求每执行一次，输出一次空闲区队列情况，内容包括：编号首址终址大小 2。主要流程和源代码实验二源代码includestdio.h#includestdlib。hincludenext;while(（p！=NULL)check）if（addp-adr）&（add+sizpadr）|（(add=padr)&(addp-adr+p-size）)check=0;else p=p-next；if(check=0)printf（”t 输入释放区地址或大小有错误！n）；return check；void init(）Node p；head1=（Node*）malloc(sizeof（Node);head2=（Node)malloc(sizeof(Node）);p=（Node*）malloc(sizeof（Node)）;head1next=p；head2next=p；p-size=MAX_SIZE;p-adr=0;pnext=NULL；pid=0;Node*assignment1（int num,int req)Node before，after,ass；ass=（Node*）malloc（sizeof(Node)）；before=head1;after=head1next；ass-id=num；asssize=req；while(aftersizenext;after=afternext;if（after=NULL）ass-adr=-1；elseif（aftersize=req）before-next=after-next；ass-adr=after-adr;elseaftersize-=req;assadr=after-adr;afteradr+=req;return ass；void acceptment1(int address，int siz,int rd）Node before，*after；int insert=0；back1=(Node）malloc（sizeof（Node)；before=head1;after=head1-next；back1adr=address；back1size=siz；back1-id=rd;back1-next=NULL;while（！insert&after）/将要被回收的分区插入空闲区（按首址大小从小到大插入）if(（after=NULL）（(back1-adr=after-adr)&(back1-adr=before-adr)）before-next=back1;back1next=after；insert=1；elsebefore=before-next;after=afternext;if(insert）if(back1adr=before-adr+before-size）/和前边分区合并before-size+=back1size；beforenext=back1next;free（back1）;else if(afterback1adr+back1-size=afteradr）/和后边分区合并back1-size+=aftersize；back1next=after-next;back1-id=after-id;free（after）；after=back1;printf（t 首先分配算法回收内存成功!n”）;elseprintf（t 首先分配算法回收内存失败!n”）；Node assignment2(int num，int req)Node before,*after,ass，q;ass=(Node）malloc（sizeof(Node）;q=(Node*）malloc（sizeof（Node）);before=head2；after=head2next;assid=num;asssize=req;while（after-sizereq）before=before-next；after=after-next；if(after=NULL）ass-adr=-1;elseif（after-size=req）before-next=afternext;ass-adr=after-adr;elseq=after；before-next=afternext;ass-adr=qadr;qsize-=req；qadr+=req;before=head2；after=head2-next;if(after=NULL)before-next=q；qnext=NULL；elsewhile（aftersize)（q-size)before=beforenext;after=afternext；before-next=q;q-next=after;return(ass）;void acceptment2(int address，int siz,int rd）Node*before，after；int insert=0;back2=(Node）malloc（sizeof（Node)；before=head2；after=head2-next；back2-adr=address；back2-size=siz;back2id=rd;back2-next=NULL；if(head2-next=NULL)/空闲队列为空head2next=back2;head2-size=back2-size;else/空闲队列不为空while（after)if(back2-adr=afteradr+after-size）/和前边空闲分区合并before-next=after-next;after-size+=back2size；back2=after;elsebefore=beforenext；after=after-next;before=head2；after=head2next；while（after)if(afteradr=back2adr+back2-size）/和后边空闲区合并before-next=after-next；back2-size+=aftersize;elsebefore=beforenext；after=after-next；before=head2;after=head2next；while（!insert)/将被回收的块插入到恰当的位置（按分区大小从小到大）if（after=NULL|（after size back2-size）(before size back2-size）)before-next=back2；back2next=after；insert=1;break;else before=beforenext；after=afternext;if（insert）printf(t 最佳适应算法回收内存成功!n”)；elseprintf(t 最佳适应算法回收内存失败！n”)；void print(char choice）/输出空闲区队列信息Node p；if(choice=fchoice=F)p=head1-next;elsep=head2-next;if(p）printf（”n 空闲区队列的情况为：n）；printf(t 编号t 首址t 终址t 大小n”）；while(p）printf（”tdt%dtdt%dn”，p-id，p-adr，p-adr+p-size1，p-size);p=pnext；void menu（）/菜单及主要过程char chose；int ch,num，r,add,rd;while（1)system(cls）;printf（选择最先适应算法请输入F,选择最佳适应算法请输入B，退出程序请输入Enn)；printf(”请输入你的选择：”)；scanf(%c，&chose);if(chose=echose=E)exit(0)；elsesystem(”cls)；while（1)if（chose=fchose=F）printf（”最先适应算法（First-Fit）模拟:n”）；if(chose=b|chose=B)printf(最佳适应算法(Best-Fit)模拟：n”）；printf（1。分配内存,2。回收内存，3.查看内存,4.返回nn）;printf（请输入你的选择：”);scanf（%d，&ch)；fflush（stdin）；switch（ch)case 1：printf(输入申请的分区大小：);scanf(%d”,r);if（chose=f|chose=F)assign=assignment1（num,r)；elseassign=assignment2(num，r）;if(assignadr=1）printf（”分配内存失败！n)；elseprintf(”分配成功！分配的内存的首址为:dn，assign-adr）；break；case 2:printf（”输入释放的内存的首址：”);scanf（”%d”,add）；printf（输入释放的内存的大小：)；scanf(”d，&r）；printf（”输入释放的内存的编号:”）；scanf(%d,rd)；if(check(add，r，chose)）if(chose=f|chose=F)acceptment1（add,r，rd）;elseacceptment2(add，r,rd)；break；case 3：print（chose)；break;case 4:menu（）;break；void main（)/主函数init()；menu（);四、实验结果五、实验总结通过这次课程设计我练习了用 C 语言写系统软件,对操作系统中可变分区存储管理有了更深刻的了解。在写程序的时候也遇到了一些困难。比如在设计数据结构时特别犹豫，总想找一个很合适的。但是,后来才知道,关键要多尝试，而空想是没有用的.最后我证实了自己的设计的合理性。还有为了使程序更健壮，在网上下载了几个代码，进行调试，运行、查看结果。看懂代码和结果后，这次实验也算是成功的一大半了。总之这次实验还是让我收获很大，让我在书本上的知识能够运用到实际当中.这种学以致用的感觉才是最好的。