操作系統(tǒng)原理內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理

內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理一、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫程序?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理方式的主存分配與回收。具體內(nèi)容包括：首先確定主存空間分配表；然后采用最先適應(yīng)算法完成主存空間的分配與回收；最后編寫主函數(shù)對(duì)所做工作進(jìn)行測(cè)試二、 實(shí)驗(yàn)原理模擬存儲(chǔ)管理中內(nèi)存空間的管理和分配內(nèi)存空間的管理分為固定分區(qū)管理方式，可變分區(qū)管理方式，頁(yè)式存儲(chǔ)管理，段式存儲(chǔ)管理。題目：模擬內(nèi)存分配與回收struct{floataddress;/*已分分區(qū)起始地址*/floatlength;/*已分分區(qū)長(zhǎng)度，單位為字節(jié)*/intflag;/*已分配區(qū)表登記欄標(biāo)志，用〃0〃表示空欄目*/}used_table[n];/*已分配區(qū)表*/struct{floataddress;/*空閑區(qū)起始地址*/floatlength;/*空閑區(qū)長(zhǎng)度，單位為字節(jié)*/intflag;/*空閑區(qū)表登記欄標(biāo)志，用〃0〃表示空欄目，用〃1〃表示未分配*/}free_table[m];/*空閑區(qū)表*/三、 實(shí)驗(yàn)步驟（或過(guò)程）在MicrosoftVisualC++6.0環(huán)境下運(yùn)行設(shè)計(jì)一個(gè)空閑分區(qū)表，空閑分區(qū)表通過(guò)空閑分區(qū)鏈表來(lái)管理，在進(jìn)行內(nèi)存分配時(shí)，系統(tǒng)優(yōu)先使用空閑分區(qū)低端的空間。設(shè)計(jì)一個(gè)內(nèi)存分區(qū)表，可用鏈表管理，用以表示當(dāng)前以內(nèi)存使用情況。設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)程申請(qǐng)隊(duì)列以及進(jìn)程完成后的釋放順序，實(shí)現(xiàn)主存的分配和回收。要求每次分配和回收后把空閑分區(qū)的變化情況以及各進(jìn)程的申請(qǐng)、釋放情況以及各進(jìn)程的申請(qǐng)、釋放情況以圖形方式顯示、打印出來(lái)。最佳適應(yīng)算法：該算法總是把滿足要求、又是最小的空閑區(qū)分配給作業(yè)。檢查空閑區(qū)說(shuō)明表是否有滿足作業(yè)要求的空閑區(qū)，也分為三種情況：大于，等于，小于。若檢查到有“等于”的情況，就可以直接分配，若沒(méi)有，則繼續(xù)檢查是否有“大于”的情況運(yùn)行代碼如下：#definen10/*假定系統(tǒng)允許的最大作業(yè)為，假定模擬實(shí)驗(yàn)中n值為10*/#definem10/*假定系統(tǒng)允許的空閑區(qū)表最大為m，假定模擬實(shí)驗(yàn)中m值為10*/#defineminisize100struct{floataddress;/*已分分區(qū)起始地址*/floatlength;/*已分分區(qū)長(zhǎng)度，單位為字節(jié)*/intflag;/*已分配區(qū)表登記欄標(biāo)志，用”0”表示空欄目*/}used_table[n];/*已分配區(qū)表*/struct{floataddress;/*空閑區(qū)起始地址*/floatlength;/*空閑區(qū)長(zhǎng)度，單位為字節(jié)*/intflag;/*空閑區(qū)表登記欄標(biāo)志，用”0”表示空欄目，用”1”表示未分配*/}free_table[m];/*空閑區(qū)表*/allocate(J,xk)charJ;floatxk;/*采用最優(yōu)分配算法分配xk大小的空間*/{inti,k;floatad;k=-1;for(i=0;i<m;i++)/*尋找空間大于xk的最小空閑區(qū)登記項(xiàng)k*/if(free_table[i].length>=xk&&free_table[i].flag==1)if(k==-1||free_table[i].length<free_table[k].length)k=i;if(k==-1)/*未找到可用空閑區(qū)，返回*/{printf(”無(wú)可用空閑區(qū)\n”)；return;}/*找到可用空閑區(qū)，開始分配：若空閑區(qū)大小與要求分配的空間差小于msize大小，則空閑區(qū)全部分配；若空閑區(qū)大小與要求分配的空間差大于minisize大小，則從空閑區(qū)劃出一部分分配*/if(free_table[k].length-xk<=minisize){free_table[k].flag=0;ad=free_table[k].address;xk=free_table[k].length;}else{free_table[k].length=free_table[k].length-xk;ad=free_table[k].address+free_table[k].length;}/*修改已分配區(qū)表*/i=0;while(used_table[i].flag!=0&&i<n)/*尋找空表目*/i++;if(i>=n)/*無(wú)表目填寫已分分區(qū)*/{printf("無(wú)表目填寫已分分區(qū)，錯(cuò)誤\n");/*修正空閑區(qū)表*/if(free_table[k].flag==0)/*前面找到的是整個(gè)空閑分區(qū)*/free_table[k].flag=1;else{/*前面找到的是某個(gè)空閑分區(qū)的一部分*/free_table[k].length=free_table[k].length+xk;return;}}else{/*修改已分配表*/used_table[i].address=ad;used_table[i].length=xk;used_table[i].flag=J;}return;}/*主存分配函數(shù)結(jié)束*/reclaim(J)charJ;/*回收作業(yè)名為J的作業(yè)所占主存空間*/{inti,k,j,s,t;floatS,L;/*尋找已分配表中對(duì)應(yīng)登記項(xiàng)*/s=0;while((used_table[s].flag!=J||used_table[s].flag==0)&&s<n)s++;if(s>=n)/*在已分配表中找不到名字為J的作業(yè)*/{printf("找不到該作業(yè)\n");return;}/*修改已分配表*/used_table[s].flag=0;/*取得歸還分區(qū)的起始地址S和長(zhǎng)度L*/S=used_table[s].address;L=used_table[s].length;j=-1;k=-1;i=0;/*尋找回收分區(qū)的空閑上下鄰，上鄰表目k，下鄰表目j*/while(i<m&&(j==-1||k==-1)){if(free_table[i].flag==1){if(free_table[i].address+free_table[i].length==S)k=i;/*找到上鄰*/if(free_table[i].address==S+L)j=i;/*找到下鄰*/}i++;}if(k!=-1)if(j!=-1)/*上鄰空閑區(qū)，下鄰空閑區(qū)，三項(xiàng)合并*/{free_table[k].length=free_table[j].length+free_table[k].length+L;free_table[j].flag=0;}else/*上鄰空閑區(qū)，下鄰非空閑區(qū)，與上鄰合并*/free_table[k].length=free_table[k].length+L;elseif(j!=-1)/*上鄰非空閑區(qū)，下鄰為空閑區(qū)，與下鄰合并*/{free_table[j].address=S;free_table[j].length=free_table[j].length+L;}else/*上下鄰均為非空閑區(qū)，回收區(qū)域直接填入*/{/*在空閑區(qū)表中尋找空欄目*/t=0;while(free_table[t].flag==1&&t<m)t++;if(t>=m)/*空閑區(qū)表滿,回收空間失敗，將已分配表復(fù)原*/{printf("主存空閑表沒(méi)有空間，回收空間失敗\n");used_table[s].flag=J;return;}free_table[t].address=S;free_table[t].length=L;free_table[t].flag=1;}return;}/*主存回收函數(shù)結(jié)束*/main(){inti,a;floatxk;charJ;/*空閑分區(qū)表初始化：*/free_table[0].address=10240;free_table[0].length=102400;free_table[0].flag=1;for(i=1;i<m;i++)free_table[i].flag=0;/*已分配表初始化：*/for(i=0;i<n;i++)used_table[i].flag=0;while(1){printf("選擇功能項(xiàng)(0-退出,1-分配主存,2-回收主存,3-顯示主存)\n");printf("選擇功項(xiàng)(0~3):");scanf("%d”,&a);switch(a){case0:exit(0);/*a=0程序結(jié)束*/case1:/*a=1分配主存空間*/printf("輸入作業(yè)名J和作業(yè)所需長(zhǎng)度xk:");scanf("%*c%c%f”,&J,&xk);allocate(J,xk);/*分配主存空間*/break;case2:/*a=2回收主存空間*/printf("輸入要回收分區(qū)的作業(yè)名");scanf("%*c%c",&J);reclaim(J);/*回收主存空間*/break;case3:/*a=3顯示主存情況*//*輸出空閑區(qū)表和已分配表的內(nèi)容*/printf("輸出空閑區(qū)表：\n起始地址分區(qū)長(zhǎng)度標(biāo)志\n");for(i=0;i<m;i++)printf("%6.0f%9.0f%6d\n”,free_table[i].address,free_table[i].length,free_table[i].flag);printf("按任意鍵，輸出已分配區(qū)表\n");getch();printf(-輸出已分配區(qū)表：\n起始地址分區(qū)長(zhǎng)度標(biāo)志\n〃)；for(i=0;i<n;i++)if(used_table[i].flag!=0)printf(〃%6.0f%9.0f%6c\n〃,used_table[i].address,used_table[i].length,used_table[i].flag);elseprintf(〃%6.0f%9.0f%6d\n〃,used_table[i].address,used_table[i].length,used_table[i].flag);break;default:printf("沒(méi)有該選項(xiàng)\n〃)；}/*case*/}/*while*/}/*主函數(shù)結(jié)束*/四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、實(shí)驗(yàn)結(jié)果〈CHOICE〉til請(qǐng)輸入進(jìn)程規(guī)泰入進(jìn)彳呈編號(hào)t青魏輸入需要分配內(nèi)存的3個(gè)作業(yè)內(nèi)存長(zhǎng)度；203080Process Fdddress1 0Len20Eaddi'ess20State10201030003&2Q005B006056S02653095109S3012S0312580205102055025S0輸入進(jìn)程數(shù)目：3,輸入3個(gè)進(jìn)程的編號(hào)：1,2,3；輸入3個(gè)進(jìn)程所需內(nèi)存的長(zhǎng)度:20、30、80。程序運(yùn)行結(jié)果如上圖所示：1號(hào)進(jìn)程申請(qǐng)長(zhǎng)度為20的空閑塊，則搜索鏈表發(fā)現(xiàn)第一個(gè)空閑塊30滿足要求，則把該空閑快分配給進(jìn)程1；由于空閑塊長(zhǎng)度大于進(jìn)程所需值，則此快一分