计算机类课程实验报告 （操作系统实验）
实验 二
实验名称 实验日期 动态分区分配方式的模拟 实验成绩 （给出本次实验所涉及并要求掌握的知识点及实验内容具体描述） 一、实验目的： 了解动态分区分配方式中使用的数据结构和分配算法，并进一步加深对动态分区存储管理方式及其实现过程的理解。 二、实验内容： （1） 用C语言分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程alloc()和回收过程free()。其中，空闲分区通过空闲分区链来管理；在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。 （2） 假设初始状态下可用的内存空间为0KB，并有下列的请求序列： *作业1申请130KB *作业2申请60KB *作业3申请100KB *作业2释放60KB *作业4申请200KB *作业3释放100KB *作业1释放130KB *作业5申请140KB *作业6申请60KB *作业7申请50KB *作业6释放60KB 请分别采用首次适应算法和最佳适应算法进行内存块的分配和回收，要求每次分配和回收后显示出空闲内存分区链的情况。 （列出本次实验所使用的平台和相关软件） 实验目的、要求及内容 实验环境 地点： 使用软件：Visual C++ 6.0 调试过程及实验结果 （ 程序源代码截图。详细记录在调试过程中出现的问题及解决方法，截图记录实验执行的结果。） #include #include #define Free 0 //空闲状态 #define Busy 1 //已用状态 #define OK 1 //完成 #define ERROR 0 //出错 #define MAX_length 0 //最大内存空间为32767KB typedef int Status; int n=0; typedef struct freearea//定义一个空闲区说明表结构 { int ID; //分区号 long size; //分区大小 long address; //分区地址 int state; //状态 }ElemType; //---------- 线性表的双向链表存储结构 ------------ typedef struct DuLNode //double linked list { ElemType data; struct DuLNode *prior; //前趋指针 struct DuLNode *next; //后继指针 }DuLNode,*DuLinkList; DuLinkList block_first; //头结点 DuLinkList block_last; //尾结点 Status alloc(int);//内存分配 Status free(int); //内存回收 Status First_fit(int,int);//首次适应算法 Status Best_fit(int,int); //最佳适应算法 void show();//查看分配 Status Initblock();//开创空间表 Status Initblock()//开创带头结点的内存空间链表 { block_first=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); block_last=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); block_first->prior=NULL; block_first->next=block_last; block_last->prior=block_first; block_last->next=NULL; block_last->data.address=0; block_last->data.size=MAX_length; block_last->data.ID=0; block_last->data.state=Free; return OK; } //----------------------- 分 配 主 存 ------------------------- Status alloc(int ch) { int ID,request; cout<<\"请输入作业(分区号)：\"; cin>>ID; cout<<\"请输入需要分配的主存大小(单位:KB)：\"; cin>>request; if(request<0 ||request==0) { cout<<\"分配大小不合适，请重试!\"<data.ID=ID; temp->data.size=request; temp->data.state=Busy; DuLNode *p=block_first->next; while(p) { if(p->data.state==Free && p->data.size==request) {//有大小恰好合适的空闲块 p->data.state=Busy; p->data.ID=ID; return OK; break; } if(p->data.state==Free && p->data.size>request) {//有空闲块能满足需求且有剩余\" temp->prior=p->prior; temp->next=p; temp->data.address=p->data.address; p->prior->next=temp; p->prior=temp; p->data.address=temp->data.address+temp->data.size; p->data.size-=request; return OK; break; } p=p->next; } return ERROR; } //-------------------- 最佳适应算法 ------------------------ Status Best_fit(int ID,int request) { int ch; //记录最小剩余空间 DuLinkList temp=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); temp->data.ID=ID; temp->data.size=request; temp->data.state=Busy; DuLNode *p=block_first->next; DuLNode *q=NULL; //记录最佳插入位置 while(p) //初始化最小空间和最佳位置 { if(p->data.state==Free && (p->data.size>request p->data.size==request) ) { q=p; ch=p->data.size-request; break; || } p=p->next; } while(p) { if(p->data.state==Free && p->data.size==request) {//空闲块大小恰好合适 p->data.ID=ID; p->data.state=Busy; return OK; break; } if(p->data.state==Free && p->data.size>request) {//空闲块大于分配需求 if(p->data.size-requestdata.size-request;//更新剩余最小值 q=p;//更新最佳位置指向 } } p=p->next; } if(q==NULL) return ERROR;//没有找到空闲块 else {//找到了最佳位置并实现分配 temp->prior=q->prior; temp->next=q; temp->data.address=q->data.address; q->prior->next=temp; q->prior=temp; q->data.address+=request; q->data.size=ch; return OK; } } //----------------------- 主 存 回 收 -------------------- Status free(int ID) { DuLNode *p=block_first; while(p) { if(p->data.ID==ID) { p->data.state=Free; p->data.ID=Free; if(p->prior->data.state==Free)//与前面的空闲块相连 { p->prior->data.size+=p->data.size; p->prior->next=p->next; p->next->prior=p->prior; } if(p->next->data.state==Free)//与后面的空闲块相连 { p->data.size+=p->next->data.size; p->next->next->prior=p; p->next=p->next->next; } break; } p=p->next; } return OK; } //--------------- 显示主存分配情况 ------------------ void show() { cout<<\"***********-----------------************\\n\"; cout<<\"**** 主 存 分 配 情 况 ****\\n\"; cout<<\"***********-----------------************\\n\"; DuLNode *p=block_first->next; while(p) { cout<<\"分 区 号：\"; if(p->data.ID==Free) cout<<\"Free\"<data.ID<data.address<data.size<<\" KB\"<data.state==Free) cout<<\"空 闲\"<next; } } //----------------------- 主 函 数--------------------------- void main() { int ch,d=0;//算法选择标记 cout<<\"1.首次适应算法 2.最佳适应算法 0.退出\\n\"; cout<<\"请选择分配算法：\"; cin>>ch; if(ch==0||ch==1||ch==2) d++; while(d==0) { cout<<\"请选择正确的数字0 ,1 或2\"<>ch; if(ch==0||ch==1||ch==2) d++; } if(ch==0) exit(0); if(n==0) Initblock(); //开创空间表 int choice; //操作选择标记 while(1) { cout<<\"********************************************\\n\"; cout<<\"** 1: 分配内存 2: 回收内存 **\\n\"; cout<<\"** 3: 查看分配 0: 返 回 **\\n\"; cout<<\"********************************************\\n\"; cout<<\"请输入您的操作 ：\"; cin>>choice; if(choice==1) { alloc(ch); // 分配内存 n++; } else if(choice==2) // 内存回收 { int ID; cout<<\"请输入您要释放的分区号：\"; cin>>ID; free(ID); n++; } else if(choice==3) { show();//显示主存 n++; } else if(choice==0) { main(); //退出 n++; } else //输入操作有误 { cout<<\"输入有误，请重试!\\n\"<