第一篇：操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報告-可變分區(qū)存儲管理方式的內(nèi)存分配回收

實(shí)驗(yàn)三 可變分區(qū)存儲管理方式的內(nèi)存分配回收

一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）深入了解可變分區(qū)存儲管理方式的內(nèi)存分配回收的實(shí)現(xiàn)。

二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

編寫程序完成可變分區(qū)存儲管理方式的內(nèi)存分配回收，要求有內(nèi)存空間分配表，并采用最優(yōu)適應(yīng)算法完成內(nèi)存的分配與回收。

三．實(shí)驗(yàn)原理

在可變分區(qū)模式下，在系統(tǒng)初啟且用戶作業(yè)尚未裝入主存儲器之前，整個用戶區(qū)是一個大空閑分區(qū)，隨著作業(yè)的裝入和撤離，主存空間被分成許多分區(qū)，有的分區(qū)被占用，而有的分區(qū)時空閑的。為了方便主存空間的分配和去配，用于管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可由兩張表組成：“已分配區(qū)表”和“未分配區(qū)表”。在“未分配表中”將空閑區(qū)按長度遞增順序排列，當(dāng)裝入新作業(yè)時，從未分配區(qū)表中挑選一個能滿足用戶進(jìn)程要求的最小分區(qū)進(jìn)行分配。這時從已分配表中找出一個空欄目登記新作業(yè)的起始地址和占用長度，同時修改未分配區(qū)表中空閑區(qū)的長度和起始地址。當(dāng)作業(yè)撤離時已分配區(qū)表中的相應(yīng)狀態(tài)變?yōu)椤翱铡?，而將收回的分區(qū)登記到未分配區(qū)表中，若有相鄰空閑區(qū)再將其連接后登記?？勺兎謪^(qū)的回收算法較為復(fù)雜，當(dāng)一個作業(yè)撤離時，可分為4種情況：其臨近都有作業(yè)（A和B），其一邊有作業(yè)（A或B），其兩邊均為空閑區(qū)。尤其重要的是，在程序中利用“new類型T（初值列表）”申請分配用于存放T類型數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間，利用“delete指針名”釋放指針?biāo)赶虻膬?nèi)存空間。

四．實(shí)驗(yàn)部分源程序

#include using namespace std;typedef struct SNode { // Space Node

int start,end;// 起始，結(jié)束

int length;// 長度大小

struct SNode *next;// 指向下一結(jié)點(diǎn)的指針 }* SP;SP Head=(SP)malloc(sizeof(SNode));// 全局變量，內(nèi)存空間頭結(jié) void DispSpace(){ // 顯示內(nèi)存空間分配情況

SP p=Head->next;

cout<<“n 空閑區(qū)說明表 n”

<<“---地址--長度---n”;

while(p)

{

cout<<“

”<

start

<<“

”<

length<

p=p->next;

}

cout<<“----------------n”;}

void Initial(){ // 初始化說明表

SP p,q;

p=(SP)malloc(sizeof(SNode));

q=(SP)malloc(sizeof(SNode));

p->start=14;p->length=12;p->end=26;

q->start=32;q->length=96;q->end=128;// 指導(dǎo)書上的作業(yè)分配

Head->next=p;// 與頭結(jié)點(diǎn)連接

p->next=q;

q->next=NULL;

DispSpace();}

void Allocation(int len){ // 分配內(nèi)存給新作業(yè)

SP p=Head->next,q;

while(p){

if(p->length < len)

p=p->next;

else if(p->length > len)

{

p->start=p->start+len;

p->length=p->length-len;

cout<<“分配成功!n”;

DispSpace();return;

}

else

{//當(dāng)兩者長度相等

q=p->next;

p->next=q->next;

cout<<“分配成功!n”;

DispSpace();return;

}

}

cout<<“分配失敗!n”;

DispSpace();return;}

void CallBack(int sta,int len){ // 回收內(nèi)存

SP p=Head,q=p->next,r;// 開始地址和長度

p->end=0;

int en=sta+len;

while(q){

if(sta == 0){ // 初始地址為0

if(en == q->start){ // 正好回收

q->start=0;

q->length=q->end;

return;

}

else {

r=(SP)malloc(sizeof(SNode));

r->start=sta;r->length=len;r->end=en;

p->next=r;

r->next=q;

return;

}

}

else if((p->end < sta)&&(q->start > en)){ // 上鄰區(qū)

r=(SP)malloc(sizeof(SNode));

r->start=sta;r->length=len;r->end=en;

p->next=r;

r->next=q;

return;

}

else if((p->end < sta)&&(q->start == en)){ // 鄰區(qū)相接

q->start=sta;

q->length=q->end-sta;

return;

}

else if((p->end == sta)&&(q->start < en)){ // 下鄰區(qū)

p->end=en;

p->length=en-p->start;

return;

}

else if(p->end==sta && q->start==en){ // 鄰區(qū)相接

p->end=q->end;

p->length=p->end-p->start;

p->next=q->next;

return;

}

else {

p=p->next;

q=q->next;

}

} } void main(){

Initial();

cout<<“現(xiàn)在分配大小為 6K 的作業(yè) 4 申請裝入主存: ”;

Allocation(6);// 分配時參數(shù)只有長度

//--------指導(dǎo)書測試數(shù)據(jù)演示----------

cout<<“現(xiàn)回收作業(yè) 3(起址10,長度4)n”;

CallBack(10,4);

DispSpace();

cout<<“現(xiàn)回收作業(yè) 2(起址26,長度6)n”;

CallBack(26,6);

DispSpace();

//---------------演示結(jié)束-------------

system(“pause”);}

五．實(shí)驗(yàn)結(jié)果與體會

我的體會：

第二篇：可變分區(qū)存儲管理方式的內(nèi)存分配和回收

#include//定義輸入/輸出函數(shù)

#include//數(shù)據(jù)流輸入/輸出

#include//字符串處理

#include//參數(shù)化輸入/輸出

const int MJ=10;//假定系統(tǒng)允許的最大作業(yè)數(shù)量為10

typedef struct node{

int address;

int length;

char tag[10];

}job;

job frees[MJ];

int free_quantity;

job occupys[MJ];

int occupy_quantity;

int read()

{

FILE *fp;

char fn[10];

cout<<“請輸入初始空閑表文件名:”;

cin>>fn;

if((fp=fopen(fn,“r”))==NULL){ 其意義是在當(dāng)前目錄下打開文件file a，只允許進(jìn)行“讀”操作，并使fp指向該文件

cout<<“錯誤,文件打不開,請檢查文件名”<

}

else{

while(!feof(fp)){

fscanf(fp,“%d,%d”,&frees[free_quantity].address,&frees[free_quantity].length);free_quantity++;fscanf(文件指針，格式字符串，輸入表列)；

}

return 1;

}

return 0;

}

void sort()

{

int i,j,p;

for(i=0;i

p=i;

for(j=i+1;j

if(frees[j].address

p=j;

}

}

if(p!=i){

frees[free_quantity]=frees[i];

frees[i]=frees[p];

frees[p]=frees[free_quantity];

}

}

}

void view()

{

int i;

cout<

cout<<“輸出空閑區(qū)表：n起始地址 分區(qū)長度狀態(tài)n”<

for(i=0;i

cout.setf(2);

cout.width(12);

cout<

cout.width(10);

cout<

cout.width(8);

cout<

}

cout<

cout<<“輸出已分分區(qū)表：n起始地址 分區(qū)長度 占用作業(yè)名n”<

for(i=0;i

cout.setf(2);

cout.width(12);

cout<

cout.width(10);

cout<

cout.width(8);

cout<

}

}

void ear()

{

char job_name[10];

int job_length;

int i,j,flag,t;

cout<<“請輸入分配內(nèi)存的作業(yè)名和空間大小:”;

cin>>job_name;

cin>>job_length;

flag=0;

for(i=0;i

if(frees[i].length>=job_length){

flag=1;

}

}

if(flag==0){//未找到空閑區(qū)，返回

cout<

}

else{

t=0;

i=0;

while(t==0){

if(frees[i].length>=job_length){//找到可用空閑區(qū)，開始分配

t=1;

}

i++;

}

i--;

occupys[occupy_quantity].address=frees[i].address;//修改已分配區(qū)表

strcpy(occupys[occupy_quantity].tag,job_name);

occupys[occupy_quantity].length=job_length;

occupy_quantity++;

if(frees[i].length>job_length){

frees[i].address+=job_length;

frees[i].length-=job_length;

}

else{

for(j=i;j

frees[j]=frees[j+1];

}

free_quantity--;

cout<<“內(nèi)存空間成功:)”<

}

}

}

void reclaim()//回收作業(yè)所占的內(nèi)存空間

{

char job_name[20];

int i,j,flag,p=0;

int address;

int length;//尋找已分分區(qū)表中對應(yīng)的登記項(xiàng)

cout<<“輸入要回收分區(qū)的作業(yè)名:”;

cin>>job_name;

flag=-1;

for(i=0;i

if(!strcmp(occupys[i].tag,job_name)){

flag=i;

address=occupys[i].address;

length=occupys[i].length;

}

}

if(flag==-1){ //在已分分區(qū)表中找不到作業(yè)

cout<<“沒有這個作業(yè)名”<

}

else{//修改空閑區(qū)表，加入空閑表

for(i=0;i

if((frees[i].address+frees[i].length)==address){

if(((i+1)

for(j=i+1;j

frees[j]=frees[j+1];

}

free_quantity--;

p=1;

}

else{

frees[i].length+=length;

p=1;

}

}

if(frees[i].address==(address+length)){

frees[i].address=address;

frees[i].length+=length;

p=1;

}

}

if(p==0){

frees[free_quantity].address=address;

frees[free_quantity].length=length;

free_quantity++;

}//刪除分配表中的該作業(yè)

for(i=flag;i

occupys[i]=occupys[i+1];

}

occupy_quantity--;

}

}

void main()

{

int flag=0;

int t=1;

int chioce=0;

int i;

for(i=0;i

frees[i].address=-1;//空閑區(qū)表初始化

frees[i].length=0;

strcpy(frees[i].tag,“free”);

occupys[i].address=-1;//已分分區(qū)表初始化

occupys[i].length=0;

strcpy(occupys[i].tag,“");

}

free_quantity=0;

occupy_quantity=0;

flag=read();

while(flag==1){

sort();

cout<<”選擇功能項(xiàng):（0-退出，1-分配內(nèi)存，2-回收內(nèi)存，3-顯示內(nèi)存）n“<

cin>>chioce;

switch(chioce){

case 0:

flag=0;

break;

case 1:

ear();

break;

case 2:

reclaim();

break;

case 3:

view();

break;

default:

cout<<”沒有該選項(xiàng)n"<

}

}

}

第三篇：可變分區(qū)存儲管理方式的內(nèi)存分配和回收實(shí)驗(yàn)報告

一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過編寫和調(diào)試存儲管理的模擬程序以加深對存儲管理方案的理解，熟悉可變分區(qū)存儲管理的內(nèi)存分配和回收。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1．確定內(nèi)存空間分配表；

2．采用最優(yōu)適應(yīng)算法完成內(nèi)存空間的分配和回收； 3．編寫主函數(shù)對所做工作進(jìn)行測試。

三．實(shí)驗(yàn)背景材料

實(shí)現(xiàn)可變分區(qū)的分配和回收，主要考慮的問題有三個：第一，設(shè)計記錄內(nèi)存使用情況的數(shù)據(jù)表格，用來記錄空閑區(qū)和作業(yè)占用的區(qū)域；第二，在設(shè)計的數(shù)據(jù)表格基礎(chǔ)上設(shè)計內(nèi)存分配算法；第三，在設(shè)計的數(shù)據(jù)表格基礎(chǔ)上設(shè)計內(nèi)存回收算法。

首先，考慮第一個問題，設(shè)計記錄內(nèi)存使用情況的數(shù)據(jù)表格，用來記錄空間區(qū)和作業(yè)占用的區(qū)域。

由于可變分區(qū)的大小是由作業(yè)需求量決定的，故分區(qū)的長度是預(yù)先不固定的，且分區(qū)的個數(shù)也隨內(nèi)存分配和回收變動?？傊?，所有分區(qū)情況隨時可能發(fā)生變化，數(shù)據(jù)表格的設(shè)計必須和這個特點(diǎn)相適應(yīng)。由于分區(qū)長度不同，因此設(shè)計的表格應(yīng)該包括分區(qū)在內(nèi)存中的起始地址和長度。由于分配時空閑區(qū)有時會變成兩個分區(qū)：空閑區(qū)和已分分區(qū)，回收內(nèi)存分區(qū)時，可能會合并空閑分區(qū)，這樣如果整個內(nèi)存采用一張表格記錄己分分區(qū)和空閑區(qū)，就會使表格操作繁瑣。分配內(nèi)存時查找空閑區(qū)進(jìn)行分配，然后填寫己分配區(qū)表，主要操作在空閑區(qū)；某個作業(yè)執(zhí)行完后，將該分區(qū)變成空閑區(qū)，并將其與相鄰的空閑區(qū)合并，主要操作也在空閑區(qū)。由此可見，內(nèi)存的分配和回收主要是對空閑區(qū)的操作。這樣為了便于對內(nèi)存空間的分配和回收，就建立兩張分區(qū)表記錄內(nèi)存使用情況，一張表格記錄作業(yè)占用分區(qū)的“己分分區(qū)表”；一張是記錄空閑區(qū)的“空閑區(qū)表”。這兩張表的實(shí)現(xiàn)方法一般有兩種：一種是鏈表形式，一種是順序表形式。在實(shí)驗(yàn)中，采用順序表形式，用數(shù)組模擬。由于順序表的長度必須提前固定，所以無論是“已分分區(qū)表”還是“空閑區(qū)表”都必須事先確定長度。它們的長度必須是系統(tǒng)可能的最大項(xiàng)數(shù)。

“已分分區(qū)表”的結(jié)構(gòu)定義

#define n 10 //假定系統(tǒng)允許的最大作業(yè)數(shù)量為n struct { float address;//已分分區(qū)起始地址

float length;//已分分區(qū)長度、單位為字節(jié) int flag;//已分分區(qū)表登記欄標(biāo)志，“0”表示空欄目，實(shí)驗(yàn)中只支持一個字符的作業(yè)名

}used_table[n];//已分分區(qū)表

“空閑區(qū)表”的結(jié)構(gòu)定義

#define m 10 //假定系統(tǒng)允許的空閑區(qū)最大為m struct { float address;//空閑區(qū)起始地址

float length;//空閑區(qū)長度、單位為字節(jié)

int flag;//空閑區(qū)表登記欄標(biāo)志，“0”表示空欄目，“1”表示未分配 }used_table[n];//空閑區(qū)表

第二，在設(shè)計的數(shù)據(jù)表格基礎(chǔ)上設(shè)計內(nèi)存分配。

裝入一個作業(yè)時，從空閑區(qū)表中查找滿足作業(yè)長度的未分配區(qū)，如大于作業(yè)，空閑區(qū)劃

第1頁 分成兩個分區(qū)，一個給作業(yè)，一個成為小空閑分區(qū)。

實(shí)驗(yàn)中內(nèi)存分配的算法采用“最優(yōu)適應(yīng)”算法，即選擇一個能滿足要求的最小空閑分區(qū)。第三，在設(shè)計的數(shù)據(jù)表格基礎(chǔ)上設(shè)計內(nèi)存回收問題。內(nèi)存回收時若相鄰有空閑分區(qū)則合并空閑區(qū)，修改空閑區(qū)表。

四、參考程序

#define n 10 //假定系統(tǒng)允許的最大作業(yè)數(shù)量為n #define m 10 //假定系統(tǒng)允許的空閑區(qū)最大為m #define minisize 100 struct { float address;//已分分區(qū)起始地址

float length;//已分分區(qū)長度、單位為字節(jié)

int flag;//已分分區(qū)表登記欄標(biāo)志，“0”表示空欄目，實(shí)驗(yàn)中只支持一個字符的作業(yè)名

}used_table[n];//已分分區(qū)表 struct { float address;//空閑區(qū)起始地址

float length;//空閑區(qū)長度、單位為字節(jié) int flag;//空閑區(qū)表登記欄標(biāo)志，“0”表示空欄目，“1”表示未分配 }used_table[n];//空閑區(qū)表

allocate(J,xk)//采用最優(yōu)分配算法分配xk大小的空間 char J;float xk;{int i,k;float ad;k=-1;for(i=0;i=xk&&free_table[i].flag==1)if(k==-1||free_table[i].length

//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minisize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)劃分一部分分配

if(free_table[k].length-xk<=minisize){free_table[k].flag=0;ad=free_table[k].address;

第2頁 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)//無表目填寫已分分區(qū) {printf(“無表目填寫以分分區(qū)，錯誤n”);if(free_table[k].flag==0)//前面找到的是整個空閑區(qū) free_table[k].flag=1;else //前面找到的是某個空閑區(qū)的一部分 free_table[k].length=free_table[k].length+xk;return;} else //修改已分配區(qū)表 {used_table[i].address=ad;used_table[i].length=xk;used_table[i].flag=J;} return;}//內(nèi)存分配函數(shù)結(jié)束

reclaim(J)//回收作業(yè)名為J的作業(yè)所占的內(nèi)存空間 char J: {int i,k,j,s,t;float S,L;//尋找已分分區(qū)表中對應(yīng)的登記項(xiàng) S=0;while((used_table[S].flag!=J||used_table[S].flag==0)&&S=n)//在已分分區(qū)表中找不到名字為J的作業(yè) {printf(“找不到該作業(yè)n”);return;} //修改已分分區(qū)表

used_table[S].flag=0;//取得歸還分區(qū)的起始地址S和長度L S=used_table[S].address;L=used_table[S].length;j=-1;k=-1;i=0;

第3頁 //尋找回收分區(qū)的上下鄰空閑區(qū)，上鄰表目K，下鄰表目J while(i

{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;else if(j!=-1)//上鄰非空閑區(qū)，下鄰空閑區(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 t=0;//在空閑區(qū)表中尋找空欄目 while(free_table[t].flag==1&&t=m)//空閑區(qū)表滿,回收空間失敗,將已分配分區(qū)表復(fù)原

{printf(“內(nèi)存空閑表沒有空間，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(true);} //內(nèi)存回收函數(shù)結(jié)束

main(){ int i,a;float xk;char J;//空閑區(qū)表初始化

free_table[0].address=10240;

第4頁 free_table[0].length=102400;free_table[0].flag=1;for(i=1;i

case 1;//a=1 分配內(nèi)存空間

printf(“輸入作業(yè)名J和作業(yè)所需長度XK：”);scanf(“%c%c%f”,&j,&xk);allocate(j,xk);//分配內(nèi)存空間 break;case 2;//a=2 回收內(nèi)存空間 printf(“輸入要回放分區(qū)的作業(yè)名”);scanf(“%c%c”,&j);reclaim(j);//回收內(nèi)存空間 break;case 3;//a=3顯示內(nèi)存情況，輸出空閑區(qū)表和已分分區(qū)表 printf(“輸出空閑區(qū)表：n起始地址 分區(qū)長度 標(biāo)志n”);for(i=0;i

第5頁

第四篇：可變分區(qū)存儲管理方式的內(nèi)存分配和回收實(shí)驗(yàn)報告(最優(yōu)算法)

一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過編寫和調(diào)試存儲管理的模擬程序以加深對存儲管理方案的理解，熟悉可變分區(qū)存儲管理的內(nèi)存分配和回收。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1．確定內(nèi)存空間分配表；

2．采用最優(yōu)適應(yīng)算法完成內(nèi)存空間的分配和回收； 3．編寫主函數(shù)對所做工作進(jìn)行測試。三．實(shí)驗(yàn)背景材料

由于可變分區(qū)的大小是由作業(yè)需求量決定的，故分區(qū)的長度是預(yù)先不固定的，且分區(qū)的個數(shù)也隨內(nèi)存分配和回收變動?？傊蟹謪^(qū)情況隨時可能發(fā)生變化，數(shù)據(jù)表格的設(shè)計必須和這個特點(diǎn)相適應(yīng)。由于分區(qū)長度不同，因此設(shè)計的表格應(yīng)該包括分區(qū)在內(nèi)存中的起始地址和長度。由于分配時空閑區(qū)有時會變成兩個分區(qū)：空閑區(qū)和已分分區(qū)，回收內(nèi)存分區(qū)時，可能會合并空閑分區(qū)，這樣如果整個內(nèi)存采用一張表格記錄己分分區(qū)和空閑區(qū)，就會使表格操作繁瑣。分配內(nèi)存時查找空閑區(qū)進(jìn)行分配，然后填寫己分配區(qū)表，主要操作在空閑區(qū)；某個作業(yè)執(zhí)行完后，將該分區(qū)變成空閑區(qū)，并將其與相鄰的空閑區(qū)合并，主要操作也在空閑區(qū)。由此可見，內(nèi)存的分配和回收主要是對空閑區(qū)的操作。這樣為了便于對內(nèi)存空間的分配和回收，就建立兩張分區(qū)表記錄內(nèi)存使用情況，一張表格記錄作業(yè)占用分區(qū)的“己分分區(qū)表”；一張是記錄空閑區(qū)的“空閑區(qū)表”。這兩張表的實(shí)現(xiàn)方法一般有兩種：一種是鏈表形式，一種是順序表形式。在實(shí)驗(yàn)中，采用順序表形式，用數(shù)組模擬。由于順序表的長度必須提前固定，所以無論是“已分分區(qū)表”還是“空閑區(qū)表”都必須事先確定長度。它們的長度必須是系統(tǒng)可能的最大項(xiàng)數(shù)。

“已分分區(qū)表”的結(jié)構(gòu)定義

#define n 10 //假定系統(tǒng)允許的最大作業(yè)數(shù)量為n struct { float address;//已分分區(qū)起始地址

float length;//已分分區(qū)長度、單位為字節(jié) int flag;//已分分區(qū)表登記欄標(biāo)志，“0”表示空欄目，實(shí)驗(yàn)中只支持一個字符的作業(yè)名

}used_table[n];//已分分區(qū)表

“空閑區(qū)表”的結(jié)構(gòu)定義

#define m 10 //假定系統(tǒng)允許的空閑區(qū)最大為m struct { float address;//空閑區(qū)起始地址

float length;//空閑區(qū)長度、單位為字節(jié) int flag;//空閑區(qū)表登記欄標(biāo)志，“0”表示空欄目，“1”表示未分配 }used_table[n];//空閑區(qū)表

第二，在設(shè)計的數(shù)據(jù)表格基礎(chǔ)上設(shè)計內(nèi)存分配。

裝入一個作業(yè)時，從空閑區(qū)表中查找滿足作業(yè)長度的未分配區(qū)，如大于作業(yè)，空閑區(qū)劃分成兩個分區(qū)，一個給作業(yè)，一個成為小空閑分區(qū)。

實(shí)驗(yàn)中內(nèi)存分配的算法采用“最優(yōu)適應(yīng)”算法，即選擇一個能滿足要求的最小空閑分區(qū)。第三，在設(shè)計的數(shù)據(jù)表格基礎(chǔ)上設(shè)計內(nèi)存回收問題。內(nèi)存回收時若相鄰有空閑分區(qū)則合并空閑區(qū)，修改空閑區(qū)表。

第1頁

四、參考程序

#define n 10 //假定系統(tǒng)允許的最大作業(yè)數(shù)量為n #define m 10 //假定系統(tǒng)允許的空閑區(qū)最大為m #define minisize 100 struct { float address;//已分分區(qū)起始地址

float length;//已分分區(qū)長度、單位為字節(jié) int flag;//已分分區(qū)表登記欄標(biāo)志，“0”表示空欄目，實(shí)驗(yàn)中只支持一個字符的作業(yè)名

}used_table[n];//已分分區(qū)表 struct { float address;//空閑區(qū)起始地址

float length;//空閑區(qū)長度、單位為字節(jié) int flag;//空閑區(qū)表登記欄標(biāo)志，“0”表示空欄目，“1”表示未分配 }used_table[n];//空閑區(qū)表

allocate(J,xk)//采用最優(yōu)分配算法分配xk大小的空間 char J;float xk;{int i,k;float ad;k=-1;for(i=0;i=xk&&free_table[i].flag==1)if(k==-1||free_table[i].length

//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minisize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)劃分一部分分配

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;

第2頁 } //修改已分配區(qū)表 i=0;while(used_table[i].flag!=0&&i=n)//無表目填寫已分分區(qū) {printf(“無表目填寫以分分區(qū)，錯誤n”);if(free_table[k].flag==0)//前面找到的是整個空閑區(qū) free_table[k].flag=1;else //前面找到的是某個空閑區(qū)的一部分 free_table[k].length=free_table[k].length+xk;return;} else //修改已分配區(qū)表 {used_table[i].address=ad;used_table[i].length=xk;used_table[i].flag=J;} return;}//內(nèi)存分配函數(shù)結(jié)束

reclaim(J)//回收作業(yè)名為J的作業(yè)所占的內(nèi)存空間 char J: {int i,k,j,s,t;float S,L;//尋找已分分區(qū)表中對應(yīng)的登記項(xiàng) S=0;while((used_table[S].flag!=J||used_table[S].flag==0)&&S=n)//在已分分區(qū)表中找不到名字為J的作業(yè) {printf(“找不到該作業(yè)n”);return;} //修改已分分區(qū)表

used_table[S].flag=0;//取得歸還分區(qū)的起始地址S和長度L S=used_table[S].address;L=used_table[S].length;j=-1;k=-1;i=0;//尋找回收分區(qū)的上下鄰空閑區(qū)，上鄰表目K，下鄰表目J while(i

第3頁 } 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;else if(j!=-1)//上鄰非空閑區(qū)，下鄰空閑區(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 t=0;//在空閑區(qū)表中尋找空欄目 while(free_table[t].flag==1&&t=m)//空閑區(qū)表滿,回收空間失敗,將已分配分區(qū)表復(fù)原

{printf(“內(nèi)存空閑表沒有空間，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(true);} //內(nèi)存回收函數(shù)結(jié)束

main(){ int i,a;float xk;char J;//空閑區(qū)表初始化

free_table[0].address=10240;free_table[0].length=102400;free_table[0].flag=1;for(i=1;i

第4頁 for(i=1;i

case 1;//a=1 分配內(nèi)存空間

printf(“輸入作業(yè)名J和作業(yè)所需長度XK：”);scanf(“%c%c%f”,&j,&xk);allocate(j,xk);//分配內(nèi)存空間 break;case 2;//a=2 回收內(nèi)存空間 printf(“輸入要回放分區(qū)的作業(yè)名”);scanf(“%c%c”,&j);reclaim(j);//回收內(nèi)存空間

第5頁

第五篇：計算機(jī)操作系統(tǒng)動態(tài)分區(qū)存儲管理方式下的內(nèi)存空間的分配與回收實(shí)驗(yàn)報告

計算機(jī)操作系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)報告

實(shí)驗(yàn)二

實(shí)驗(yàn)題目：存儲器管理

系別：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系

班級：

姓名：

學(xué)號：2

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

深入理解動態(tài)分區(qū)存儲管理方式下的內(nèi)存空間的分配與回收。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

編寫程序完成動態(tài)分區(qū)存儲管理方式下的內(nèi)存分配和回收的實(shí)現(xiàn)。具體內(nèi)容包括：

確定用來管理內(nèi)存當(dāng)前使用情況的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 采用首次適應(yīng)算法完成內(nèi)存空間的分配； 分情況對作業(yè)進(jìn)行回收；

編寫主函數(shù)對所做工作進(jìn)行測試。

三、實(shí)驗(yàn)原理

分配：動態(tài)分區(qū)存儲管理方式把內(nèi)存除OS占用區(qū)域外的空間看作一個大的空閑區(qū)。當(dāng)作業(yè)要求裝入內(nèi)存時，根據(jù)作業(yè)需要內(nèi)存空間的大小查詢內(nèi)存中各個空閑區(qū)，當(dāng)從內(nèi)存中找到一個大于或等于該作業(yè)大小的內(nèi)存空閑區(qū)時，選擇其中一個空閑區(qū)，按作業(yè)要求劃出一個分區(qū)裝入該作業(yè)。

回收：作業(yè)執(zhí)行完后，它所占用的內(nèi)存空間被收回，成為一個空閑區(qū)。如果該空閑區(qū)的相鄰分區(qū)也是空閑區(qū)，則需要將相鄰空閑區(qū)合并成一個空閑區(qū)。

四、實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)現(xiàn)動態(tài)分區(qū)的分配與回收，主要考慮三個問題：

第一、設(shè)計記錄內(nèi)存使用情況的數(shù)據(jù)表格，用來記錄空閑區(qū)和作業(yè)占用的區(qū)域(利用結(jié)構(gòu)體類型數(shù)組來保存數(shù)據(jù))；

第二、在設(shè)計的數(shù)據(jù)表格基礎(chǔ)上設(shè)計內(nèi)存分配算法（采用首次適應(yīng)算法找合適的分區(qū)（對空閑分區(qū)表進(jìn)行排序），分配時要考慮碎片問題）；

第三、在設(shè)計的數(shù)據(jù)表格基礎(chǔ)上設(shè)計內(nèi)存回收算法（分四種情況進(jìn)行回收（上鄰、下鄰、上下鄰和無相鄰分區(qū)）。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

第一，設(shè)計記錄內(nèi)存使用情況的數(shù)據(jù)表格 ? 已分配分區(qū)表：起始地址、長度、標(biāo)志（0表示“空表項(xiàng)”，1表示“已分配”）? 空閑分區(qū)表：

起始地址、長度、標(biāo)志（0表示“空表項(xiàng)”，1表示“未分配”）

struct used_table { float address;

//已分分區(qū)起始地址

float length;

//已分分區(qū)長度，單位為字節(jié)

int flag;

//已分配表區(qū)登記欄標(biāo)志，用0表示空欄目，char zuoyename;};

//已分配區(qū)表

Struct free_table[ { float address;

//空閑分區(qū)起始地址

float length;

//空閑分區(qū)長度，單位為字節(jié)

int flag;

//空閑分區(qū)表登記欄目用0表示空欄目，1表示未配 };//空閑分區(qū)表

第二，在設(shè)計的表格上進(jìn)行內(nèi)存分配

? 首次適應(yīng)算法：為作業(yè)分配內(nèi)存，要求每次找到一個起始地址最小的適合作業(yè)的分區(qū)（按起始地址遞增排序）。

? 最大碎片size：要求當(dāng)找到的空閑分區(qū)－作業(yè)的大小的值小于或等于size時，將該分區(qū)全部分配給作業(yè)（數(shù)組后面元素向前移）； ? 否則，給作業(yè)分割出一部分空間時，其余部分仍作為新的空閑分區(qū)登記（空閑分區(qū)長度=空閑分區(qū)長度-作業(yè)長度, ? 空閑分區(qū)起始地址=空閑分區(qū)起始地址+作業(yè)長度 第三，在設(shè)計的表格上進(jìn)行內(nèi)存回收。

1、上鄰：條件:回收作業(yè)的始址=某個空閑區(qū)的始址+長度

操作：空閑區(qū)的長度=空閑區(qū)的長度+作業(yè)的大小

2、下鄰：條件:回收作業(yè)的始址+作業(yè)的長度=某個空閑區(qū)的始址

操作： 空閑區(qū)的始址=回收作業(yè)的始址

空閑區(qū)的長度=空閑區(qū)的長度+作業(yè)的長度

3、上下鄰：條件:1，2條件同時成立

操作：空閑區(qū)的始址=上鄰的始址

空閑區(qū)的長度=上鄰的長度+作業(yè)的長度+下鄰的長度

刪除下鄰

4、無上下鄰：

操作：找flag=0的行

空閑區(qū)的始址=回收作業(yè)的始址

空閑區(qū)的長度=作業(yè)的長度

六、實(shí)驗(yàn)代碼

# include # include #define M 10 //允許的空閑區(qū)表長最大為m #define N 10 //允許的最大作業(yè)數(shù)量為n #define MIN 1 //碎片的最大值

#define SADDRESS 200 //空閑分區(qū)初始的起始地址 #define SLENGTH 150000 //空閑分區(qū)的初始長度 struct used_t{ float address;//已分分區(qū)起始地址

float length;//已分分區(qū)長度

int flag;//已分配表區(qū)登記欄標(biāo)志，用0表示空欄目

}used_table[N];struct free_t{ float address;//空閑分區(qū)起始地址

float length;//空閑分區(qū)長度 int flag;//空閑分區(qū)表登記欄目用0表示空欄目，1表示未分配

}free_table[M];//空閑分區(qū)表

void allocate(char,float);//分配算法子程序 void reclaim(char);//回收算法子程序 void main(){ int i,a;float zyl;char zyn;//空閑分區(qū)表初始化

free_table[0].address=SADDRESS;//空閑分區(qū)表的起始地址

free_table[0].length=SLENGTH;//空閑分區(qū)表的長度 free_table[0].flag=1;//標(biāo)志位置1表示未分配

for(i=1;i

free_table[i].length=0;

free_table[i].flag=0;} //0表示空欄目

//已分分區(qū)表初始化 for(i=0;i

used_table[i].length=0;

used_table[i].flag=0;} while(1){cout<<“請選擇功能項(xiàng)：”<

<<“1-分配主存”<

<<“2-回收主存”<

<<“3-顯示主存”<

<<“0-退出”<

<<“選擇功能項(xiàng)(0-3):”;

cin>>a;switch(a){case 0: //當(dāng)選擇0時退出程序

return;

case 1: { //a=1 分配主存空間

cout<<“n請輸入作業(yè)名zyn和作業(yè)所需長度zyl(作業(yè)名為一個字符，長度zyl要小于”<

cin>>zyn>>zyl;

allocate(zyn,zyl);//為作業(yè)zyn分配主存空間

break;

} case 2:{ // a=2 回收主存空間

cout<<“n請輸入要回收分區(qū)的作業(yè)名：”;

cin>>zyn;

reclaim(zyn);//回收作業(yè)zyn的主存空間

break;} case 3: { //a=3 顯示主存情況，輸出空閑區(qū)表和已分配區(qū)表 cout<<“n輸出空閑區(qū)表：”<

<<“ 起始地址 分區(qū)長度 標(biāo)志”<

for(i=0;i

if(free_table[i].flag!=0)cout<

cin.get();

cout<<“n輸出已分配區(qū)表：”<

<<“ 起始地址 分區(qū)長度 標(biāo)志”<

for(i=0;i

cout<

<

break;}

default:{

cout<<“n沒有該選項(xiàng)！”<

break;

}}} cin.get()}//分配算法子程序

void allocate(char zyn,float zyl){ float ad;int k=-1;int i=0;while(i

if(free_table[i].length>=zyl&&free_table[i].flag==1)

k=i;

i++;} if(k==-1){ //未找到可用空閑區(qū)，返回

cout<<“無可用空閑區(qū)！”<

return;} /*找到可用空閑區(qū)，開始分配：若空閑區(qū)大小與作業(yè)要求分配的空間差小于MIN,則將找到的空閑區(qū)全部分配給該作業(yè)；若空閑區(qū)大小與要求分配的空間的差大于minisize,則從空閑區(qū)劃出一部分分配給作業(yè)。*/ if(free_table[k].length-zyl<=MIN){ free_table[k].flag=0;ad=free_table[k].address;zyl=free_table[k].length;for(i=k;i

free_table[i]=free_table[i+1];} else{ free_table[k].length=free_table[k].length-zyl;ad=free_table[k].address;free_table[k].address=free_table[k].address+zyl;} /*修改已分配區(qū)表*/ i=0;while(used_table[i].flag!=0&&i

s++;//找到作業(yè)zyn在以分配表中的表目s if(s>=N){ cout<<“找不到該作業(yè)！”<

S=used_table[s].address;//取作業(yè)zyn在內(nèi)存中的首地址

L=used_table[s].length;//取作業(yè)zyn所分配到的內(nèi)存的長度

j=-1;k=-1;i=0;//尋找回收分區(qū)的上下鄰空閑區(qū)，上鄰表目k，下鄰表目j while(i

if(free_table[i].address==S+L)j=i;}

i++;} if(k!=-1){ //有上鄰空閑區(qū)

if(j!=-1){ //有下鄰空閑區(qū) 即有上下鄰空閑區(qū)，三項(xiàng)合并

free_table[k].length=free_table[k].length+free_table[j].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;}//if else { //k==-1 無上鄰空閑區(qū)

if(j!=-1){ //無上鄰空閑區(qū)，有下鄰空閑區(qū)，與下鄰合并 free_table[j].address=S;free_table[j].length=free_table[j].length+L;} else{ //j==-1 上下鄰均為非空閑區(qū)，回收區(qū)域直接填入 t=0;//在空閑區(qū)表中尋找空欄目

while(free_table[t].flag==1&&t=M){ //空閑區(qū)表滿，回收空間失敗，將已分配區(qū)表復(fù)原

cout<<“主存空閑表沒有空間，回收失??！”<

return;

} free_table[t].address=S;

free_table[t].length=L;

free_table[t].flag=1;}} for(i=0;i<=M-1;i++)for(int j=i;jfree_table[j].address){ free_t temp;temp=free_table[i];free_table[i]=free_table[j];free_table[j]=temp;}}

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1、總的存儲空間

2、分配空間

3、回收空間（1）有上下鄰

（2）有上鄰

（3）有下鄰

（4）無上下鄰，回收7

八、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

1、通過實(shí)驗(yàn)學(xué)會了理解動態(tài)分區(qū)存儲管理方式下的內(nèi)存空間的分配與回收

2、學(xué)會了回收的四種方式

3、實(shí)驗(yàn)過程中遇到了問題，學(xué)會了與同學(xué)探討解決