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.    参考数据结构：

#include<stdio.h>

#include<conio.h>

#include<string.h>

#define MAX 24

struct partition{

     

      char pn[10];

      int begin;

      int size;

      int end;   ////////

      char status;  //////////

      };

typedef struct partition PART;

第一步：（第13周完成）

完成程序数据结构的创建，初始化内存分配情况，创建空闲分区表和已分配分区表。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<string.h>
#include <conio.h>
#define getpart(type) (type*)malloc(sizeof(type))
#define MAX 24
#define RAM 512
#define SYSTEM 100
struct partition {
char pn[10];
char status;
int begin;
int size;
int end;
};
typedef struct partition PART;
PART ram[MAX];
menu2()
{
printf(" **************************");
printf(" 1.首次适应算法");
printf(" 2.最佳适应算法");
printf(" 3.循环首次适应算法");
printf(" 4.最坏适应算法");
printf(" ************************** ");
}
void AddTask()
{
int flag ;
char name[10];
int size;
int j = MAX-1;
menu2();
printf("请选择： ");
scanf("%d",&flag);
printf(" 请输入任务名：");
scanf("%s",&name);
printf(" 请输入需要空间：");
scanf("%d",&size);
if(flag == 1)//首次适应算法
{
int i=0;
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f' && ram[i].size >= size)
{

while(j>=i)
{
ram[j] = ram[j-1];
j--;
}
strcpy(ram[i].pn, name);
ram[i].begin = ram[i-1].end;
ram[i].size = size;
ram[i].end = ram[i].begin + ram[i].size;
ram[i].status = 'u';
ram[i+1].begin = ram[i].end;
ram[i+1].size = ram[i+1].size - ram[i].size;
break;
}
i++;
}
}
else if(flag == 2)//最佳适应算法
{
j = MAX;
int best = 512;
int bi = 0;
int i=0;
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f')
{
if(best > ram[i].size)
{
best = ram[i].size;
bi = i;
}
}
i++;
}
if(ram[bi].status == 'f' && ram[bi].size >= size)
{

while(j>=bi)
{
ram[j] = ram[j-1];
j--;
}
strcpy(ram[bi].pn, name);
ram[bi].begin = ram[bi-1].end;
ram[bi].size = size;
ram[bi].end = ram[bi].begin + ram[bi].size;
ram[bi].status = 'u';
ram[bi+1].begin = ram[bi].end;
ram[bi+1].size = ram[bi+1].size - ram[bi].size;
}
}

else if(flag==3)//循环首次适应算法
{
int bi;
int xh=0;
int p=xh;
int i=0;
printf("从第%d项开始查找",xh);
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f' && ram[i].size >= size)
{
//剩下公式！
while(j>=i)
{
ram[j] = ram[j-1];
j--;
}
strcpy(ram[i].pn, name);
ram[i].begin = ram[i-1].end;
ram[i].size = size;
ram[i].end = ram[i].begin + ram[i].size;
ram[i].status = 'u';

ram[i+1].begin = ram[i].end;
ram[i+1].size = ram[i+1].size - ram[i].size;
break;
xh=i;
printf("下次循环首次适应从第%d开始查找",xh);


}
else
{
i++;
if(i>MAX)
{
i=0;
}
}
}
}
else if(flag == 4)//最坏适应算法
{
j = MAX;
int bad = 0;
int bi = 0;
int i=0;
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f')
{
if(bad < ram[i].size)
{
bad = ram[i].size;
bi = i;
}
}
i++;
}
if(ram[bi].status == 'f' && ram[bi].size >= size)
{
//剩下公式！
while(j>=bi)
{
ram[j] = ram[j-1];
j--;
}
strcpy(ram[bi].pn, name);
ram[bi].begin = ram[bi-1].end;
ram[bi].size = size;
ram[bi].end = ram[bi].begin + ram[bi].size;
ram[bi].status = 'u';

ram[bi+1].begin = ram[bi].end;
ram[bi+1].size = ram[bi+1].size - ram[bi].size;
}

}

}
void ShowTask()
{
int i = 0;
printf("空闲区表FREE： ");
while(i<MAX)
{
if(ram[i].status == 'f')
{
printf("No.%d %s %d %d %d %c ",i+1,ram[i].pn,ram[i].begin,ram[i].size,ram[i].end,ram[i].status);
}
i++;
}
i = 0;
printf(" 已分配区表USED： ");
while(i<24)
{
if(ram[i].status == 'u')
{
printf("No.%d %s %d %d %d %c ",i+1,ram[i].pn,ram[i].begin,ram[i].size,ram[i].end,ram[i].status);
}
i++;
}
printf(" ");
}

void RAMRecycle()
{
//回收内存的时候要先判断在空间当中前后是否有空闲区间。
char name[10];
int i = 0;
//当空闲表单中，作业前面有空闲区间时
printf(" 请输入要回收的作业的ID：");
scanf("%s",&name);
while(i < MAX)
{
if(strcmp(name,ram[i].pn)==0)
{
printf("找到任务%d！！！ ",i);
if(i != 0 && i<MAX)
{
if(ram[i-1].status == 'f' && ram[i+1].status == 'f')
{
printf(" 1！！！ ",i);

//合并前后两个分区
ram[i-1].end = ram[i+1].end;
ram[i-1].size = ram[i-1].size + ram[i].size + ram[i+1].size;
ram[i-1].status = 'f';
for(int j = i ; j<MAX ; j++) //
{
if(j+2 < MAX)
ram[j] = ram[j+2];
}
}
}
if(ram[i-1].status == 'f' && ram[i+1].status != 'f')
{
printf(" 2！！！ ",i);
ram[i-1].end = ram[i].end;
ram[i-1].size = ram[i-1].size + ram[i].size;
ram[i-1].status = 'f';
for(int j = i ; j<MAX ; j++)
{
if(j+1 <MAX)
{
ram[j] = ram[j+1];
}
}
}
else if(ram[i-1].status != 'f' && ram[i+1].status == 'f')
{
printf(" ！！！ ",i);
ram[i].end = ram[i+1].end;
ram[i].size = ram[i].size + ram[i+1].size;
ram[i].status = 'f';
for(int j = i+1 ; j<MAX ; j++)
{
if(j+1 < MAX)
{
ram[j] = ram[j+1];
}
}
}
else if(ram[i-1].status != 'f' && ram[i+1].status != 'f')
{
printf(" 4！！！ ",i);

strcpy(ram[1].pn, "------");
ram[i].status = 'f';
}
}
i++;
}
}
menu()
{
printf(" ****************************");
printf(" 1.添加任务");
printf(" 2.收回内存");
printf(" 3.显示任务 ");
printf(" **************************** ");
}

void main()
{
int flag;
strcpy(ram[0].pn, "SYSTEM");
ram[0].begin = 0;
ram[0].size = SYSTEM;
ram[0].end = ram[0].begin + ram[0].size;
ram[0].status = 'u';
strcpy(ram[1].pn, "-----");
ram[1].begin = ram[0].end;
ram[1].size = RAM - ram[0].size;
ram[1].end = RAM;
ram[1].status = 'f';
printf("初始化，设内存总量为512K ");
printf("系统从低地址部分开始使用，占用100K ");
ShowTask();
while(1)
{
menu();
scanf("%d",&flag);
if(flag == 1)
AddTask();
else if(flag == 2)
RAMRecycle();
else if(flag == 3)
ShowTask();
}
}

 实验结果：