【操作系统】实验四 主存空间的分配和回收

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;

5.    代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
const int CANUSE = 1;
const int CANTUSE = 0;
const int MSIZE = 128;


//内存分区
struct MZone
{
//空闲区起始地址
int begin_addr;
//一个连续空闲区的长度
int length;
//状态
int state;
//内存中任务名
char task_name[32];
//指向下一个空闲分区
struct MZone *next;
};

//内存头指针
struct MZone *Mhead = NULL;

//showmemory函数，显示当前内存分配情况
void showmemory()
{
struct MZone *Mpoint = Mhead;

printf("内存的使用情况 ");
printf("begin size status taskname ");

while( NULL!=Mpoint)
{
printf("%dk ",Mpoint->begin_addr);
printf("%dk ",Mpoint->length);
Mpoint->state?printf("空闲 "):printf("已分配 ");
printf("%s ",Mpoint->task_name);
Mpoint = Mpoint->next;
}

system("pause");

}

//memoallocate函数，用于分配内存
void memoallocate(void)
{
struct MZone *Mnew = (struct MZone*)malloc(sizeof(struct MZone));
printf("输入要分配内存大小(kb): ");
scanf("%d",&Mnew->length);
printf("输入任务名: ");
scanf("%s",&Mnew->task_name);
Minsert(Mnew)?printf("分配内存成功 "):printf("没有符合大小的空闲分区，内存分配失败。 ");
system("pause");
free(Mnew);
}

//Minsert函数，功能插入任务到空闲分区
int Minsert(struct MZone* Mnew)
{

struct MZone *Zinsert = Mhead;
//flag用于指示是Zinsert到了NULL，既没有内存可以分配
int flag = 1;

while( Zinsert->length<Mnew->length || !Zinsert->state)
{
if( NULL!=Zinsert->next )
{
Zinsert = Zinsert->next;
}
else
{
Zinsert = Zinsert->next;
break;
}

}

if( NULL==Zinsert )
{
return 0;
}

if( MSIZE == Zinsert->begin_addr+Mnew->length )
{
Zinsert->state = CANTUSE;
strcpy(Zinsert->task_name , Mnew->task_name);
Zinsert->next = NULL;
return 1;
}
else
{
struct MZone *Ztail = (struct MZone *)malloc(sizeof(struct MZone));
Zinsert->state = CANTUSE;
strcpy(Zinsert->task_name , Mnew->task_name);
Zinsert->length = Mnew->length;
Zinsert->next = Ztail;

memset( Ztail, 0, sizeof(char)*32 );
Ztail->begin_addr = Zinsert->begin_addr + Mnew->length;
Ztail->state = CANUSE;
Ztail->length = MSIZE - Ztail->begin_addr;
Ztail->next = NULL;

return 1;
}
}

//memoreturn函数，用于回收内存
void memoreturn(void)
{
char tname[32];
printf("输入要收回的任务名 ");
scanf("%s",tname);
Mreturn(tname);
system("pause");
}

//Mreturn函数，功能回收内存
int Mreturn(char taskname[])
{
struct MZone *front = NULL;
struct MZone *position = Mhead;
struct MZone *tail = Mhead->next;

while( 0!=strcmp(position->task_name,taskname) )
{
front = position;
if( NULL!=position->next )
{
position = position->next;
}
else
{
position = NULL;
break;
}
tail = position->next;
}

if( NULL==position )
{
printf("内存中没有此任务！");
}
else
{
//不能用CANTUSE
if( NULL!=tail&&NULL!=front )
{

if( front->state&&tail->state )
{
front->length = front->length + position->length + tail->length;
front->next = tail->next;
free(position);
free(tail);
}
else if( front->state&&!tail->state )
{
front->length = front->length + position->length;
front->next = position->next;
free(position);
}
else if( !front->state&&tail->state )
{
position->length = position->length + tail->length;
memset( position->task_name, 0, sizeof(char)*32 );
position->next = tail->next;
position->state = CANUSE;
free(tail);
}
else if( !front->state&&!tail->state )
{
memset( position->task_name, 0, sizeof(char)*32 );
position->state = CANUSE;
}
}
else if( NULL!=tail&&NULL==front )
{
if( !tail->state )
{
memset( position->task_name, 0, sizeof(char)*32 );
position->state = CANUSE;
}
else
{
position->length = position->length + tail->length;
position->next = NULL;
free(tail);
}
}
else if( NULL==tail&&NULL!=front )
{
if(front->state)
{
front->length = front->length + position->length;
front->next = NULL;
free(position);
}
else
{
memset( position->task_name, 0, sizeof(char)*32 );
position->state = CANUSE;
}
}
else if( NULL==tail&&NULL==front )
{
memset( position->task_name, 0, sizeof(char)*32 );
position->state = CANUSE;
}
printf("内存回收成功！ ");
}
}

int main(void)
{
int func_ = 0;

//初始化Mhead
Mhead = (struct MZone*)malloc(sizeof(struct MZone));
Mhead->begin_addr = 0;
Mhead->length = MSIZE;
Mhead->state = CANUSE;
memset(Mhead->task_name, 0, sizeof(char)*32 );
Mhead->next = NULL;

while( 1 )
{
printf("-----------------------主存空间的分配和回收----------------------- ");
printf("1:查看内存分配情况 ");
printf("2:申请分配内存 ");
printf("3:申请回收内存 ");
printf("4:退出程序 ");
scanf("%d",&func_);
switch( func_ )
{
case 1 :showmemory();break;
case 2 :memoallocate();break;
case 3 :memoreturn();break;
case 4 :return 1;
}
system("cls");
}
}