实验四、主存空间的分配和回收实验

实验四、主存空间的分配和回收实验

专业：计算机科学与技术（网络工程） 姓名：陈玉婷  学号：201306114132

一、        实验目的

用高级语言完成一个主存空间的分配和回收程序，以加深对动态分区分配方式及其算法的理解。

二、        实验内容和要求

采用连续分配方式之动态分区分配存储管理，使用首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法4种算法完成设计(任选两种算法)。

（1）**设计一个作业申请队列以及作业完成后的释放顺序，实现主存的分配和回收。采用分区说明表进行。（2）或在程序运行过程，由用户指定申请与释放。

（3）设计一个空闲区说明表，以保存某时刻主存空间占用情况。把空闲区说明表的变化情况以及各作业的申请、释放情况显示。

三、        实验方法、步骤及结果测试

1. 1.      源程序名：压缩包文件（rar或zip）中源程序名 four.c

可执行程序名：four.exe

1. 2.      原理分析及流程图

存储结构:用结构体存储已分分区表 空闲分区表

关键函数的实现：

#include<stdio.h>
#define n 3    //假设系统允许的最大作业为n
#define m 10    //假设系统允许的空闲区表最大为m
#define min 100

void allocate(char name,int length);
void reclaim(char name);

struct
{
    int address;    //已分分区起始地址
    int length;     //已分分区长度
    int flag;       //已分分区标志("0"表示空栏目)
    char name[10];   //作业名
}usedtable[10];

struct
{
    int address;       //空闲分区起始地址
    int length;        //空闲分区长度
    int flag;         //空闲分区标志("0"表示空栏目,"1"表示未分配)
    char name[10];    //作业名
}freetable[10];

void allocate(char name,int length)
{
    int useflag=0;     //分配表标志
    int freeflag=0;    //空闲表标志
    int i,k,resize;
    for(i=0;i<m;i++)
    {
        if(freetable[i].flag==1&&freetable[i].length>=length)
        {
           freeflag=1; break;
        }
        if(freeflag==0)
            printf("没有满足条件的空闲区\n");
        else
        {
            resize=freetable[i].length-length;
            for(k=0;k<n;k++)
            {
               if(usedtable[k].flag==0)
               {
                 if(resize<min)   //剩余块过少
                 {
                     usedtable[k].length=freetable[i].length;
                     usedtable[k].address=freetable[i].address;
                     usedtable[k].flag=name;
                     freetable[i].length=0;
                     freetable[i].flag=0;
                     break;
                 }
                 else
                 {
                     usedtable[k].address=freetable[i].address+resize;
                     usedtable[k].flag=name;
                     usedtable[k].length=length;
                     freetable[i].length=resize;
                     break;
                 }
               }
            }
        }
    }
}

void reclaim(char name)
{
    int useflag=0;     //分配表标志
    int freeflag=0; //空闲表标志
    int u_endaddress;
    int f_endaddress;
    int k,i;
    for(k=0;k<n;k++)
    {
        if(usedtable[k].flag==name)
        {
           useflag=1;
           break;
        }
    }
    if(useflag==0)
        printf("找不到该作业\n");
    else
    {
        for(i=0;i<m;i++)
        {
            u_endaddress=usedtable[k].address+usedtable[k].length;
            f_endaddress=freetable[i].address+freetable[i].length;
             if(usedtable[k].address==f_endaddress)//上邻
             {
                  freeflag=1;
                  freetable[i].length=freetable[i].length+usedtable[k].length;
                  freetable[i].flag=1;
                  usedtable[k].flag=0;
                  usedtable[k].length=0;
                  usedtable[k].address=0;
                  printf("已回收\n");
                  break;
             }
              else
              {
                 if(freetable[i].address==u_endaddress)//下邻
                 {
                    freeflag=1;
                    freetable[i].address=usedtable[k].address;
                    freetable[i].length=freetable[i].length+usedtable[k].length;
                    freetable[i].flag=1;
                    usedtable[k].flag=0;
                    usedtable[k].length=0;
                    usedtable[k].address=0;
                    printf("已回收\n");
                    break;
                 }
              }
        }
        if(freeflag==0)
        {
           i=0;
           for(i=0;i<m;i++)
           {
               if(freetable[i].flag==0)
               {
                  freetable[i].address=usedtable[k].address;
                  freetable[i].length=usedtable[k].length;
                  freetable[i].flag=1;
                  usedtable[k].length=0;
                  usedtable[k].flag=0;
                  usedtable[k].address=0;
                  break;
               }
           }
           printf("\n已回收!\n");
        }
    }
}

void main()
{
     int i,a,length;
     char name;

    //空闲分区表初始化
     freetable[0].address=10240;
     freetable[0].length=102400;
     freetable[0].flag=1;
     for(i=1;i<m;i++)
     {
         freetable[i].flag=0;
     }
     for(i=0;i<n;i++)
     {
         usedtable[i].flag=0; //已分配区表初始化
     }

     allocate(name,length);
     reclaim(name);

     while(1)
     {
        printf("选择功能项(0-退出,1-分配主存,2-回收主存,3-显示主存)\n");
        printf("选择功能项:");
        scanf("%d",&a);
        switch(a)
        {
          case 0: exit(0);
          case 1:
              printf("输入作业名和作业所需长度: ");
              scanf("%c %d",&name,&length);
              allocate(name,length);
              break;
          case 2:
              printf("输入要回收分区的作业名");
              scanf("%c",&name);
              reclaim(name);
              break;
          case 3:
              printf("输出空闲区表：\n起始地址 分区长度 标志\n");
              for(i=0;i<m;i++)
              {
                  printf("%6d%6d%6d\n",freetable[i].address,freetable[i].length, freetable[i].flag);
              }
               printf("按任意键输出已分配区表\n");
               getchar();
               printf(" 输出已分配区表：\n起始地址 分区长度 标志\n");
               for(i=0;i<n;i++)
               {
                  if(usedtable[i].flag!=0)
                      printf("%6d%6d%6d\n",usedtable[i].address,usedtable[i].length, usedtable[i].flag);
                  else
                      printf("%6d%6d%6d\n",usedtable[i].address,usedtable[i].length, usedtable[i].flag);
                  break;
               }
          default:
              printf("没有该选项\n");
        }
     }
}

   4 运行结果及分析

四、 实验总结

心得体会：算法仍然存在很大的不足，主要是对算法的理论知识理解不透彻，对C语言中存储结构基础掌握不深，导致自己写代码写不出，在网上参考代码看不懂的情况，网上的代码多数使用指针，自己对指针掌握少，所以理解起来很吃力。对算法的理论知识理解不透彻，还需要多看书理解理解。