动态分区分配存储管理系统.docx

动态分区分配存储管理系统.docx

《动态分区分配存储管理系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动态分区分配存储管理系统.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

动态分区分配存储管理系统

动态分区分配存储管理系统

学院

专业

学号

学生姓名

指导教师姓名

2014年3月19日

一、课题要求

课程设计的目的：

操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节，它为学生提供了一个既动手又动脑，

将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。

●进一步巩固和复习操作系统的基础知识。

●培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。

●提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。

●提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。

设计内容：

用高级语言编写和调试一个动态分区内存分配程序，演示实现下列两种动态分区分配算

法

1.首次适应算法

2.循环首次适应算法

设计要求：

1.内存中有0-100M的空间为用户程序空间，最开始用户空间是空闲的

2.作业数量、作业大小、进入内存时间、运行时间需要通过界面进行输入

3.可读取样例数据（要求存放在外部文件中）进行作业数量、作业大小、进入内存

时间、运行时间的初始化

4.根据作业进入内存的时间，采用简单的先进先出原则进行从外存到内存的调度，

作业具有等待（从外存进入内存执行）、装入（在内存可执行）、结束（运行结束，

退出内存）三种状态。

（为了简化，不考虑CPU的调度与切换，运行时间为作业

在内存中驻留的时间）

5.能够自动进行内存分配与回收，可根据需要自动进行紧凑与拼接操作，所有过程

均有动态图形变化的显示

6.采用可视化界面，可随时暂停显示当前内存分配和使用情况图。

设计结束需提交下列资料：

1、课程设计报告。

报告中至少应包括：

相关操作系统的知识介绍，程序总的功能说明、

程序各模块的功能说明、程序设计的流程图、源程序清单。

2、源程序和编译连接后的可执行程序文件。

时间安排：

分析设计贮备阶段（1天）

编程调试阶段（7天）

写课程设计报告、考核（2天）

二、算法思想

1、定义基本结构：

1作业结构：

typedefstructJOB

{

intnum;//作业号

intsize;//作业大小

intctime;//作业进入时间

intrtime;//作业运行时间

intstate;//作业状态

}Job

;

2）分区结构：

typedefstructDuLNode

{

intID;//分区号

intstart;//开始地址

intsize;//大小

intstate;//0=尚未使用1=使用2=释放

structDuLNode*prior;//前向指针

structDuLNode*next;//后向指针

}DuLNode,*DuLinkList;

2、基本操作：

intFirstfit（int）;//首次适应算法

intNext_fit（int）;//循环首次适应算法

voidshowJob（int）;//显示作业表

voidshowPartiton（DuLinkList）;//显示分区表

DuLinkListInitpartitionList（DuLinkList&p）;//初始化

voidhuishou（DuLinkListpl3,DuLinkList&pl）;//回收函数

intPutin（int&n）;//输入函数，输入作业相关信息

3、首次适应算法

空闲分区链以地址递增的次序链接，分配内存时，从链首开始顺序查找，直至找到一个大小能满足要求的空闲分区为止；然后再按照作业的大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求者，取消的空闲分区仍留在空闲链中。

若从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则此次内存分配失败，返回。

4、循环首次适应算法

在为进程分配内存空间时，不再是每次都从链首开始查找，而是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直至找到一个能满足要求的空闲分区，从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。

三、主要功能模块流程图

主函数：

2

1

3

首次适应算法：

循环首次适应算法

四、系统测试

1、输入界面

2、首次适应算法：

3、循坏首次适应算法：

5、源程序

#include

#include

#include

#include

#defineFree0

#defineUse1

#defineMAX_length100//最大内存空间为100MB

//--------------作业结构体数组----------------------------

typedefstructJOB

{

intnum;//作业号

intsize;//作业大小

intctime;//作业进入时间

intrtime;//作业运行时间

intstate;//作业状态

}Job;

typedefstructDuLNode

{

intID;//分区号

intstart;//开始地址

intsize;//大小

intstate;//0=尚未使用1=使用2=释放

structDuLNode*prior;//前向指针

structDuLNode*next;//后向指针

}DuLNode,*DuLinkList;

//-------------------------------------------------------------------------------

intFirstfit（int）;//首次适应算法

intNext_fit（int）;//循环首次适应算法

voidshowJob（int）;//显示作业表

voidshowPartiton（DuLinkList）;//显示分区表

//-----------------------------------------------------------------------------

//---------------------------全局变量-------------------------------------------

intf;

Job*A;//排序前

Job*a;//排序后

Job*temp;

//--------------------------------------------------------------------------------

//------------------------初始化---------------------------------------------------

DuLinkListInitpartitionList（DuLinkList&p）

{

p=（DuLinkList）malloc（sizeof（DuLNode））;//申请空间

if（!

p）

exit（0）;

p->size=100;//初始化大小

printf（"输入分区首地址:

"）;

scanf（"%d",&p->start）;

p->state=0;//状态置空闲

p->ID=0;//分区号

p->next=NULL;

p->prior=NULL;

returnp;

}

//------------------------------------------------------------------------------

//-----------------------------输入函数---------------------------------------------

intPutin（int&n）

{

inti;

Jobtemp;

printf（"输入作业个数:

"）;

scanf（"%d",&n）;

a=（Job*）malloc（n*sizeof（Job））;

A=（Job*）malloc（n*sizeof（Job））;

for（i=0;i

{

printf（"\n"）;

printf（"作业号:

"）;

scanf（"%d",&a[i].num）;

printf（"作业大小:

"）;

scanf（"%d",&a[i].size）;

printf（"作业进入时间:

"）;

scanf（"%d",&a[i].ctime）;

printf（"作业运行时间:

"）;

scanf（"%d",&a[i].rtime）;

a[i].state=0;//默认状态为Free

A[i]=a[i];

}

for（intj=0;j

for（i=j;i

if（a[j].ctime>a[i].ctime）

{

temp=a[j];

a[j]=a[i];

a[i]=temp;

}

//冒泡排序

freopen（"data.txt","w",stdout）;

for（i=0;i

{

printf（"%d%d%d%d\n",a[i].num,a[i].size,a[i].ctime,a[i].rtime）;

}

fclose（stdout）;

freopen（"CON","w",stdout）;

printf（"保存成功\n\n"）;

return1;

}

//----------------------------------------------------------------------------------------

//-----------------------------读文件-----------------------------------------------------

intorder（int&n）

{

Jobtemp;

printf（"Inputthenumberofthetask:

\n"）;

scanf（"%d",&n）;

a=（Job*）malloc（n*sizeof（Job））;

freopen（"data.txt","r",stdin）;

for（inti=0;i

{

scanf（"%d",&a[i].num）;

scanf（"%d",&a[i].size）;

scanf（"%d",&a[i].ctime）;

scanf（"%d",&a[i].rtime）;

}

fclose（stdin）;

freopen（"CON","r",stdin）;

for（intj=0;j

for（i=j;i

if（a[j].ctime>a[i].ctime）

{

temp=a[j];

a[j]=a[i];

a[i]=temp;

}

return1;

}

//------------------------------------------------------------------------

//-------------------------显示分区-------------------------------

voidshowPartition（DuLinkListpl）

{

printf（"\n分区表\n"）;

printf（"---------------------------------------\n"）;

printf（"开始地址\t分区号\t大小状态\n"）;

printf（"---------------------------------------\n"）;

while（pl）

{

printf（"%d\t\t%d\t%d\t",pl->start,pl->ID,pl->size）;

if（pl->state==0）

printf（"空闲\n"）;

if（pl->state==1）

printf（"已分配\n"）;

pl=pl->next;

}

printf（"---------------------------------------\n"）;

}

//-------------------------------------------------------------------------

//---------------------------------回收函数---------------------------------

voidhuishou（DuLinkListpl3,DuLinkList&pl）

{

while（pl3）

{

if（pl3->state==0）

{

if（pl3->next&&pl3->prior&&pl3->prior->state==0&&pl3->next->state==1）

{

pl3->size+=pl3->prior->size;

pl3->start=pl3->prior->start;

pl3->state=0;

pl3->ID=0;

if（pl3->prior->prior）

{

pl3->prior->prior->next=pl3;

pl3->prior=pl3->prior->prior;

}

else

{

pl3->prior=pl3->prior->prior;

pl=pl3;

pl3=pl;

}

}

elseif（pl3->prior&&pl3->next&&pl3->next->state==0&&pl3->prior->state==1）

{

pl3->size+=pl3->next->size;

pl3->state=0;

pl3->ID=0;

if（pl3->next->next）

{

pl3->next->next->prior=pl3;

pl3->next=pl3->next->next;

}

else

{

pl3->next=pl3->next->next;

}

}

elseif（!

pl3->prior）

{

if（pl3->next->state==0）

{

pl3->size+=pl3->next->size;

pl3->state=0;

pl3->ID=0;

if（pl3->next->next）

pl3->next->next->prior=pl3;

pl3->next=pl3->next->next;

}

else

{

pl3->state=0;

}

}

elseif（!

pl3->next）

{

if（pl3->prior->state==0）

{

pl3->size+=pl3->prior->size;

pl3->state=0;

pl3->ID=0;

pl3->start=pl->start;

if（pl3->prior->prior）

{

pl3->prior->prior->next=pl3;

pl3->prior=pl3->prior->prior;

}

else

{pl3->prior=NULL;

pl=pl3;

pl3=pl;

}

}

else

{

pl3->state=0;

}

}

elseif（pl3->next&&pl3->prior&&pl3->next->state==0&&pl3->prior->state==0）

{

pl3->size=pl3->size+pl3->next->size+pl3->prior->size;

pl3->state=0;

pl3->ID=0;

pl3->start=pl3->prior->start;

if（pl3->next->next）

pl3->next->next->prior=pl3;

if（pl3->prior->prior）

{

pl3->prior->prior->next=pl3;

pl3->next=pl3->next->next;

pl3->prior=pl3->prior->prior;

}

else

{

pl3->next=pl3->next->next;

pl3->prior=pl3->prior->prior;

pl=pl3;

pl3=pl;

}

}

}

pl3=pl3->next;

}

}

//--------------------------------------------------------------------------------------

//----------------------------------首次适应算法---------------------------------------

voidFirstfit（DuLinkListblock_first,intn）

{

intt=1;

intnum=n;

while（t&&num）

{

DuLinkListpl1=block_first,pl2,pl3=block_first;

printf（"时钟:

%d\n",t）;

DuLNode*p=block_first;

DuLNode*q=block_first;

for（intm=0;m

{

if（t==a[m].ctime+a[m].rtime）

{

num-=1;

a[m].state=2;

while（q）

{

if（q->ID==a[m].num）

{

q->state=Free;

}

q=q->next;

}

showJob（n）;

showPartition（block_first）;

}

}

for（m=0;m

{

if（a[m].ctime==t）

{

a[m].state=1;

printf（"作业:

%d开始运行,对其分配!

",a[m].num）;

}

}

for（m=0;m

{

if（t==a[m].ctime）

{

while（pl1&&（pl1->state==1||pl1->sizenext;

if（pl1）

{

pl2=（DuLinkList）malloc（sizeof（DuLNode））;

pl2->start=pl1->start+a[m].size;

pl2->state=0;

pl2->ID=0;

pl2->size=pl1->size-a[m].size;

if（pl2->size>5）

{

pl1->size=a[m].size;

pl1->state=1;

pl1->ID=a[m].num;

if（pl1->next）

pl1->next->prior=pl2;

pl2->next=pl1->next;

pl2->prior=pl1;

pl1->next=pl2;

pl1=block_first;

}

else

{

pl1->state=1;

pl1->ID=a[m].num;

}

showJob（n）;

showPartition（block_first）;

}

else

{

cout<<"内存不足，等待释放"<

for（inti=m;i

{

a[i].ctime+=1;

}

p=block_first;

huishou（p,block_first）;

}

}

}

t+=1;

}

}

//---------------------------------------------------------------

//---------------------------显示作业----------------------------

voidshowJob（intn）

{

printf（"\n作业表:

\n"）;

printf（"--------------------------------------------------------------\n"）;

printf（"作业号\t大小\t进入时间\t运行时间\t状态\n"）;

printf（"--------------------------------------------------------------\n"）;

for（intm=0;m

{

printf（"%d\t%d\t%d\t%d\t",a[m].num,a[m].size,a[m].ctime,a[m].rtime）;

if（a[m].state==0）

print