主存储器空间的分配和回收.docx

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主存储器空间的分配和回收

实验二主存储器空间的分配和回收

1、实验题目

模拟在分页式管理方式下采用位示图来表示主存分配情况，实现主存空间的分配和回收。

[提示]：

（1）、分页式存储器把主存分成大小相等的若干块，作业的信息也按块的大小分页，作业装入主存时可把作业的信息按页分散存放在主存的空闲块中，为了说明主存中哪些块已经被占用，哪些块是尚未分配的空闲块，可用一张位示图来指出。

位示图可由若干存储单元来构成，其中每一位与一个物理块对应，用0/1表示对应块为空闲/已占用。

（2）、假设某系统的主存被分成大小相等的64块，则位示图可用8个字节来构成，另用一单元记录当前空闲块数。

如果已有第0，1，4，5，6，9，11，13，24，31，共10个主存块被占用了，那么位示图情况如下：

字位

节数

号

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

3

1

0

0

0

0

0

0

1

4

0

0

0

0

0

0

0

0

5

0

0

0

0

0

0

0

0

6

0

0

0

0

0

0

0

0

7

0

0

0

0

0

0

0

0

（3）、当要装入一个作业时，根据作业对主存的需要量，先查当前空闲块数是否能满足作业要求，若不能满足则输出分配不成功。

若能满足，则查位示图，找出为“0”的一些位，置上占用标志“1”，从“当前空闲块数”中减去本次占用块数。

按找到的计算出对应的块号，其计算公式为：

块号=j8+i

其中，j表示找到的是第n个字节，I表示对应的是第n位。

根据分配给作业的块号，为作业建立一张页表，页表格式：

页号

块号

0

1

2

（4）、当一个作业执行结束，归还主存时，根据该作业的页表可以知道应归还的块号，由块号可计算出在位示图中的对应位置，把对应位的占用标志清成“0”，表示对应的块已成为空闲块。

归还的块数加入到当前空闲块数中。

由块号计算在位示图中的位置的公式如下：

字节号j=[块号/8]（[]表示取整）

位数i={块号/8}（{}表示取余）

（5）设计实现主存分配和回收的程序。

假定位示图的初始状态如

（2）所述，现有一信息量为5页的作业要装入，运行你所设计的分配程序，为作业分配主存且建立页表（格式如（3）所述）。

然后假定有另一作业执行结束，它占用的块号为第4，5，6和31块，运行你所设计的回收程序，收回作业归还的主存块。

要求能显示和打印分配或回收前后的位示图和当前空闲块数，对完成一次分配后还要显示或打印为作业建立的页表。

2、程序中使用的数据结构及符号说明

1、数据结构：

本程序中使用的是：

一维数组和二维数组

2、函数说明：

voidmenu（）：

显示菜单选项

huawei（）：

调用menu（）函数显示菜单，并且根据允许输入调用相应函数，执行操作。

voidInitvalue（）：

根据输入开辟相应的块号空间，并且按照题目要求初始化已占用块号

voidkongxiankuai（）：

将空闲块号保存在kuai[]数组中，并记录数组中元素个数

voidprintkongxiankuaishu（）：

打印空闲块号

voidcaozuo（）：

根据作业所需块数修改位示图

voidyebiao（）：

打印页表

voidweishitu（）：

打印位示图

voidguihuan（）：

按照需要释放内存

3、流程图

Initvalue（）

weishitu（）

yebiao（）

caozuo（）

guihuan（）

printkongxiankuaishu（）

exit（0）

kongxiankuai（）

kongxiankuai（）

4、打印一份源程序并附上注释

Cpp文件：

#include

#include

#include

#include"stdlib.h"

#include"lin1402.h"

intmain（）

{

huawei（）;

return0;

}

头文件：

int**table;

intm,n;

intb=0;

int*kuai;

intchangdu[10];

intk;

intv=0;

intkuaihao[10][64];

/*根据输入开辟相应的块号空间，并且按照题目要求初始化已占用块号*/

voidInitvalue（）

{

inti,j;

printf（"请输入被分成主存块的总字节数和位数：

"）;

scanf（"%d",&n）;

scanf（"%d",&m）;

table=（int**）malloc（sizeof（int）*n）;//使用指针动态建立一个位视图的数组

for（i=0;i

{

table[i]=（int*）malloc（sizeof（int）*m）;

}

kuai=（int*）malloc（sizeof（int）*（m*n））;

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

table[i][j]=0;

}

}

table[0][0]=1,table[0][1]=1,table[0][4]=1,table[0][5]=1,table[0][6]=1;

table[1][1]=1,table[1][3]=1,table[1][5]=1,table[3][0]=1,table[3][7]=1;

//按照题目要求把第01456911132431块置为占用

}

/*将空闲块号保存在kuai[]数组中，并记录数组中元素个数*/

voidkongxiankuai（）

{

inti,j,sum=0;

k=0;

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

if（table[i][j]==0）

{

kuai[k]=i*8+j;

k++;//记录空闲块数

}

}

}

}

/*打印空闲块号*/

voidprintkongxiankuaishu（）

{

inti;

printf（"当前空闲的块数：

\n"）;

for（i=0;i

{

printf（"%d",kuai[i]）;

}

printf（"\n"）;

}

voidcaozuo（）//作业所需的块数

{

intneed;

inti,j,g=0;

printf（"请输入进程的所需块数"）;

scanf（"%d",&need）;

if（need>（64-k））

{

printf（"内存不足。

\n"）;

gotobegin1;

}

while（need!

=0）

{

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

if（table[i][j]==0&&need!

=0）//作业分配存储

{

table[i][j]=1;

kuaihao[v][g]=i*8+j;//保存作业块号

g++;

need=need-1;

}

}

}

}

changdu[v]=g;

v++;

begin1:

kongxiankuai（）;

}

voidyebiao（）//打印页表

{

inti,j;

printf（"打印页表\n"）;

for（j=0;j

{

printf（"页号块号\n"）;

for（i=0;i

{

printf（"%d%d\n",i,kuaihao[j][i]）;

}

}

}

voidweishitu（）//打印位示图

{

inti,j;

printf（"打印位示图\n"）;

printf（""）;

for（i=0;i

{

printf（"%3d",i）;

}

printf（"\n"）;

for（i=0;i

{

printf（"%3d",i）;

for（j=0;j

{

printf（"%3d",table[i][j]）;

}

printf（"\n"）;

}

}

voidguihuan（）//按照需要释放内存

{

inti,q,p,j;//p表示数组长度

printf（"请输入归还的进程号：

"）;

scanf（"%d",&p）;

for（q=0;q

{

i=kuaihao[p][q]/8;

j=kuaihao[p][q]%8;

table[i][j]=0;//找到对应得位置，然后置为0；

}

kongxiankuai（）;

}

voidmenu（）//显示操作列表

{

printf（"存储器管理：

\n"）;

printf（"1.初始化\n"）;

printf（"2.打印位视图\n"）;

printf（"3.打印页表\n"）;

printf（"4.进程操作\n"）;

printf（"5.归还\n"）;

printf（"6.打印空闲块号\n"）;

printf（"7.退出\n"）;

}

voidhuawei（）//根据输入执行相应操作

{

begin:

menu（）;//输出菜单列表

intq;

scanf（"%d",&q）;

switch（q）

{

case1:

Initvalue（）;

gotobegin;

break;

case2:

weishitu（）;

gotobegin;

break;

case3:

yebiao（）;

gotobegin;

break;

case4:

caozuo（）;

gotobegin;

break;

case5:

guihuan（）;

gotobegin;

break;

case6:

printkongxiankuaishu（）;

gotobegin;

break;

case7:

exit（0）;

}

}

5、运行结果