实验5 分区式存储管理.docx
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实验5 分区式存储管理.docx
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实验5分区式存储管理
实验五:
分区式储器管理
一.实验目的
模拟实现一个简单的固定(或可变)分区存储管理系统,进一步加深对分区分配方案设计思想的理解。
二.实验属性
该实验为设计性实验。
三.实验仪器设备及器材
普通PC386以上微机
四.实验要求
本实验要求2学时完成。
本实验要求完成如下任务:
(1)建立相关的数据结构,作业控制块、已分配分区及未分配分区;
(2)实现一个分区分配算法,如最先适应分配算法、最优或最坏适应分配算法;
(3)实现一个分区回收算法;
(4)给定一批作业/进程,选择一个分配或回收算法,实现分区存储的模拟管理;
(5)将整个过程可视化显示出来。
实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法,针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。
实验后认真书写符合规范格式的实验报告(参见附录A),并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐,按时上交。
五.实验提示
1、本实验虽然不以前面实验为基础,但建议在其界面中继续增加分区存储管理功能。
2、数据结构:
分区说明表,用数组实现。
3、存储管理:
建议采取固定分区法管理内存。
编写内存分配、内存回收算法。
4、主界面设计:
在界面上增加一个内存分配按钮、内存回收按钮、并将就绪队列显示区用做分区说明表的显示。
触发内存分配按钮,弹出作业大小输入框,输入后调用内存分配函数,在分区说明表中看到分配的分区。
触发内存回收按钮,弹出作业大小输入框,输入后调用内存回收函数,在分区说明表中看到回收分区状态的改变。
5、功能测试:
从显示出的分区说明表,可查看操作的正确与否。
六、主要数据结构设计
1.程序中自由链队列的结点类型可描述如下:
structfreelink{
intlen,address;/*len为分区长度;address为分区起始地址
structfreelink/*next;
}
2.内存占用区用链表描述,其结点类型描述如下:
structbusylink{
charname;/*作业或进程名name=’S’表示OS占用
intlen,address;
structbusylink*next;
}
3.设全程量:
structfreelink*free_head=NULL;//自由链队列(带头结点)队首指针
structbusylink*busy_head=NULL,//占用区队列队(带头结点)首指针
structbusylink*busy_tail=NULL;//占用区队列队尾指针
七、主要函数设计
1.函数名称:
requireMemo(charname,intrequire)
功能描述:
在空闲区域链中找到第一个满足条件的结点,将其分配掉,如果结点的长度大于require,则剩下的又将作为一个空闲结点插入到空闲区域链中
输入参数:
charname,intrequire
输出参数:
无
程序流程图:
2.函数名称:
voidfreeMemo(charname)
功能描述:
找到要回收的结点,将其释放,并将这个结点重新插入到空闲区域链中去
输入参数:
charname
输出参数:
无
程序流程图:
将w插入到空闲区域链中时前的归并算法的流程图如下:
八、测试数据及运行结果
8.1测试数据准备
假定系统的内存共640K,初始状态为操作系统本身占用64K。
在t1时间之后,有作业A、B、C、D分别请求8K、16K、64K、124K的内存空间;在t2时间之后,作业C完成;在t3时间之后,作业E请求50K的内存空间;在t4时间之后,作业D完成。
要求编程序分别输出t1、t2、t3、t4时刻内存的空闲区的状态。
8.2运行结果及说明
测试目标:
运用按最佳适应算法(空闲区归并时的)
运行结果:
九、实验总结
首先,对链表又有进一步的理解,还有就是加深理解内存的分配与回收,分配与回收的策略,并掌握动态分区这种内存管理的具体实施方法。
再者,就是在编程中遇到的困难,在编写归并程序首先是自己考虑问题不全面,写的程序就只顾及到一个结点,而没有实现有两个结点的情况,于是后来再加了一条else语句,就没有出现问题。
还有一个问题就是将多余的结点free时也出现问题,加了一条if(s==NULL),成立就释放掉。
一开始把free语句写在while循环内,一旦把找到的结点释放掉,则找不到下一个结点,也会出错,所以应该把free放到while循环外。
附:
程序源代码
按最优适应算法
#include
#include
structfreelink
{intlen,address;//len为分区长度;address为分区起始地址
structfreelink*next;
};//内存占用区用链表描述,其结点类型描述如下:
structbusylink
{charname;//作业或进程名name='S'表示OS占用
intlen,address;
structbusylink*next;
};//并设全程量:
structfreelink*free_head=NULL;//自由链队列带头结点)队首指针?
structbusylink*busy_head=NULL,*busy_tail=NULL;//占用区队列队(带头结点)首指针占用区队列队尾指针
voidstart(void)//设计子函数:
设置系统初始状态
{structfreelink*p;
structbusylink*q;
free_head=newfreelink;free_head->next=NULL;//创建自由链头结点
busy_head=newbusylink;busy_head->next=NULL;//创建占用链头结点
p=newfreelink;p->address=64;p->len=640-64;//(OS占用了64K)
p->next=NULL;free_head->next=p;q=newbusylink;
q->name='S';/*S表示操作系统占用*/q->len=64;q->address=0;q->next=NULL;busy_head->next=q;busy_tail=q;}
voidrequireMemo(charname,intrequire)/*模拟内存分配*/
{structfreelink*w,*u,*v,*x,*y;
structbusylink*p;
x=free_head;y=free_head->next;
while((y!
=NULL)&&(y->len {x=y;y=y->next;} if(y! =NULL) {p=(structbusylink*)malloc(sizeof(busylink)); p->name=name;p->address=y->address;p->len=require; p->next=NULL;busy_tail->next=p;//把p插入到busy_head的尾部 busy_tail=p;w=x->next;x->next=w->next; if(w->len==require) {free(w);} else {w->address=w->address+require;w->len=w->len-require; u=free_head;v=free_head->next; while((v! =NULL)&&(v->len {u=v;v=v->next;} u->next=w;w->next=v;} } else printf("can'tallocate! \n"); } voidfreeMemo(charname)/*模拟内存回收*/ {structbusylink*p,*q; structfreelink*w,*u,*v,*s1=NULL,*s2=NULL; intlen,address;intflag1=1,flag2=1; p=busy_head->next; while((p! =NULL)&&(p->name! =name))//找到要回收的结点 {q=p;p=p->next;} if(p==NULL) {printf("%cisnotexist\n",name);} else {if(p==busy_tail) busy_tail=q;q->next=p->next;len=p->len; address=p->address; free(p);w=newfreelink; w->len=len;w->address=address; u=free_head;v=free_head->next; while((v! =NULL)&&(flag1==1||flag2==1))//归并算法 {if((w->address==(v->address+v->len))&&flag1) {s1=v;u->next=s1->next;w->address=v->address; w->len+=v->len;v=v->next;flag1=0;} elseif(((w->address+w->len)==v->address)&&flag2) {s2=v;u->next=s2->next;w->len+=v->len; v=v->next;flag2=0;} else {u=v;v=v->next;} } if(s1! =NULL)free(s1); if(s2! =NULL)free(s2); u=free_head;v=free_head->next; if(v! =NULL) {while((v! =NULL)&&(v->len {u=v;v=v->next;}} u->next=w;w->next=v;} } voidpast(inttime)//模拟系统过了时间time,用sleep(),或者用个空循环 {printf("时间%d后: \n",time);} voidprintlink()/*输出内存空闲情况(自由链的结点)*/ {structfreelink*p;p=free_head->next; if(p==NULL)printf("无空闲区! \n"); else {while(p! =NULL) {printf("首地址: %d\t长度: %d\n",p->address,p->len); p=p->next;}} printf("----------------------------------------\n"); } voidprintlink1()/*输出内存占用的情况*/ {structbusylink*p;p=busy_head->next; if(p==NULL)printf("无内存占有区! \n"); else {while(p! =NULL) {printf("名字: %c\t首地址: %d\t长度: %d\n",p->name,p->address,p->len);p=p->next;} } } intmain()//设计主函数: {start();past(5); requireMemo('A',8);requireMemo('B',16); requireMemo('C',64);requireMemo('D',124); printf("内存占用区为: \n");printlink1(); printf("内存空闲区为: \n");printlink(); past(10);freeMemo('C'); printf("内存占用区为: \n");printlink1(); printf("内存空闲区为: \n");printlink(); past(15);requireMemo('E',50); printf("内存占用区为: \n");printlink1(); printf("内存空闲区为: \n");printlink(); past(20);freeMemo('D'); printf("内存占用区为: \n");printlink1(); printf("内存占用区为: \n");printlink(); return0; }
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- 实验5 分区式存储管理 实验 分区 存储 管理
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