Question

可变分区管理方式的主存分配回收模拟

实验二：可变分区管理方式的主存分配回收模拟
一、 实验学时：2学时
二、 实验目的：通过模拟可变分区管理方式下主存的分配和回收，主要了解内存的管理思想，以及掌握分区的几种策略。
三、 实验设备：本实验在586以上的微机上进行，运行环境为TurboC语言。
四、 样例：（参看《实践性环节培训与考核基本要求》P54）
五、 实验内容：
数据结构及说明：（模拟试验采用首次适应策略）
空闲区链表FBC，分配区链表ABC；
表中纪录块的起始地址和大小，块按照地址大小从小到大排列。
功能实现
分配时：根据作业的大小，从第一个空闲块查找，将找到的第一个足够大的空闲块分配给该作业，返回给用户该块始地址。
回收时：根据用户提供的作业的始地址，在分配区表中查找，若找到，加入空闲区链表，提示用户释放成功。
显示：用户可随时选择查看内存分配状态图。
主要子函数
Void show-block void display-men(void) void
display(void) void add-abcNode void assign() void
add-fbcNode
void release(void)
六、 可变分区管理方式的主存分配回收模拟
（一）、实验目的

（二）、程序清单

（三）、实验中出现的问题及解决的方法

Answer 1

一、 实验目的
深入了解动态分区存储管理方式主存分配回收的实现。
//动态分区存储管理方式的主存分配回收
#include<fstream.h>
#include<iostream.h>
#include<iomanip.h>
#include<string.h>
#include<process.h>
#define n 10 //假定系统允许的最大作业为，假定模拟实验中n值为10
#define m 10 //假定系统允许的空闲区表最大为m，假定模拟实验中m值为10
#define minisize 100
ofstream out("output.txt");
typedef struct
{
float address; //已分分区起始地址
float length; //已分分区长度，单位为字节
int flag; //已分配区表登记栏标志，用"0"表示空栏目,实验中只支持一个字符的作业名
}used; //已分配区表
used used_table[n];
typedef struct
{
float address; //空闲区起始地址
float length; //空闲区长度，单位为字节
int flag; //空闲区表登记栏标志，用"0"表示空栏目，用"1"表示未分配
}freed; //空闲区表
freed free_table[m];
//采用最优分配算法分配xk大小的空间
void allocate(char J,float xk)
{
int i,k;
float ad;
k=-1;
for(i=0;i<m;i++) //寻找空间大于xk的最小空闲区登记项k
if(free_table[i].length>=xk&&free_table[i].flag==1)
if(k==-1||free_table[i].length<free_table[k].length)
k=i;
if(k==-1)//未找到可用空闲区，返回
{
cout<<"无可用空闲区"<<endl;
return;
}
//找到可用空闲区，开始分配：若空闲区大小与要求分配的空间差小于msize大小，则空闲区全部分配；若空闲区大小与要求分配的空间差大于minisize大小，则从空闲区划出一部分分配
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;
}
//修改已分配区表
i=0;
//寻找空表目
while(used_table[i].flag!=0&&i<n) i++;
//无表目填写已分分区
if(i>=n)
{
cout<<"已分配区表长度不足，分配失败，出错"<<endl;
//修正空闲区表
if(free_table[k].flag==0)
free_table[k].flag=1;
//前面找到的是某个空闲分区的一部分
else
{
free_table[k].length=free_table[k].length+xk;
return;
}
}
//修改已分配表
else
{
used_table[i].address=ad;
used_table[i].length=xk;
used_table[i].flag=J;
}
return;
}
//回收作业名为J的作业所占主存空间
void reclaim(char J)
{
int i,k,j,s,t;
float S,L;
//寻找已分配表中对应登记项
s=0;
while((used_table[s].flag!=J||used_table[s].flag==0)&&s<n)
s++;
//在已分配表中找不到名字为J的作业
if(s>=n)
{
cout<<"未找到作业，回收失败"<<endl;
return;
}
//修改已分配表
used_table[s].flag=0;
//取得归还分区的起始地址S和长度L
S=used_table[s].address;
L=used_table[s].length;
j=-1;
k=-1;
//寻找回收分区的空闲上下邻，上邻表目k，下邻表目j
i=0;
while(i<m&&(j==-1||k==-1))
{
if(free_table[i].flag==1)
{
if(free_table[i].address+free_table[i].length==S) k=i;//找到上邻
if(free_table[i].address==S+L) j=i;//找到下邻
}
i++;
}
if(k!=-1)
if(j!=-1) //上邻空闲区，下邻空闲区，三项合并
{
free_table[k].length=free_table[j].length+free_table[k].length+L;
free_table[j].flag=0;
}
else //上邻空闲区，下邻非空闲区，与上邻合并
free_table[k].length=free_table[k].length+L;
else
if(j!=-1) //上邻非空闲区，下邻为空闲区，与下邻合并
{
free_table[j].address=S;
free_table[j].length=free_table[j].length+L;
}
else //上下邻均为非空闲区，回收区域直接填入
{ //在空闲区表中寻找空栏目
t=0;
while(free_table[t].flag==1&&t<m)
t++;
if(t>=m)//空闲区表满,回收空间失败,将已分配表复原
{
cout<<"主存空闲表没有空间,回收空间失败"<<endl;
used_table[s].flag=J;
return;
}
free_table[t].address=S;
free_table[t].length=L;
free_table[t].flag=1;
}
return;
}
//主函数
void main( )
{
int i,j;
float xk;
char s;
ifstream in("input.txt");

//空闲分区表初始化
free_table[0].address=10240;
free_table[0].length=102400;
free_table[0].flag=1;
for(i=1;i<m;i++)
free_table[i].flag=0;
//已分配表初始化
for(i=0;i<n;i++)
used_table[i].flag=0;
while(1)
{
cout<<" 请输入演示功能项: "<<endl;
cout<<"================================="<<endl<<endl;
cout<<" 0.退出 "<<endl<<endl;
cout<<" 1.分配主存 "<<endl<<endl;
cout<<" 2.回收主存 "<<endl<<endl;
cout<<" 3.显示主存 "<<endl<<endl;
cout<<"================================="<<endl<<endl;
cout<<" 请输入(0－3):"<<endl;
cin>>j;
cout<<j<<endl;
cout<<endl;
switch(j)
{
case 0:
exit(0);
case 1:
cout<<"输入作业名s(注意：只能是一个字符）: "<<endl;
cin>>s;
cout<<s<<endl;
cout<<"作业所需长度xk: "<<endl;
cin>>xk;
cout<<xk<<endl;
allocate(s,xk);
break;
case 2:
cout<<"输入要回收分区的作业名(注意：只能是一个字符）"<<endl;
cin>>s;
cout<<s<<endl;
reclaim(s);
break;
case 3:
cout<<"输出空闲区表：\n起始地址 分区长度 标志\n";
for(i=0;i<m;i++)
cout<<setw(6)<<free_table[i].address<<setw(9)<<free_table[i].length<<setw(6)<<free_table[i].flag<<endl;
cout<<" 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(used_table[i].flag!=0)
cout<<setw(6)<<used_table[i].address<<setw(9)<<used_table[i].length<<setw(6)<<char(used_table[i].flag)<<endl;
else
cout<<setw(6)<<used_table[i].address<<setw(9)<<used_table[i].length<<setw(6)<<used_table[i].flag<<endl;
break;
default:
cout<<"没有该选项"<<endl;
}//case
}//while
}//主函数结束