操作系統(tǒng)課程設(shè)計實驗報告--內(nèi)存的連續(xù)分配算法

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操作系統(tǒng)課程設(shè)計實驗報告--內(nèi)存的連續(xù)分配算法_第1頁

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文檔簡介

1、　　組號成績 　　計算機操作系統(tǒng)　　課程設(shè)計報告　　題目內(nèi)存的連續(xù)分配算法 </

2、p>　　專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù) 　　班級： 　　學(xué)號姓名： 　　指導(dǎo)教師： 　　2016年12月 26 日<

3、;/p>　　設(shè)計目的　　掌握內(nèi)存的里聯(lián)系分配方式的各種算法。　　設(shè)計內(nèi)容　　本系統(tǒng)模擬操作系統(tǒng)內(nèi)存分配算法的實現(xiàn)，實現(xiàn)可重定位分區(qū)分配算法，采用PCB定義結(jié)構(gòu)體來表示一個進程，定義了進程的名稱和大小，進程內(nèi)存起

4、始地址和進程狀態(tài)。內(nèi)存分區(qū)表用空閑分區(qū)表的形式來模擬實現(xiàn)。　　設(shè)計原理　　動態(tài)分區(qū)的實現(xiàn)是根據(jù)進程所申請的內(nèi)存大小來決定動態(tài)的由系統(tǒng)進行分配內(nèi)存空間大小，因此分區(qū)表里的空閑分區(qū)個數(shù)是不定的，根據(jù)進程數(shù)和進程大小決定的?？芍囟ㄎ环謪^(qū)算法比動態(tài)分區(qū)算法增加了緊湊的功能。<b

5、>　　詳細(xì)設(shè)計及編碼　　模塊分析　　該實驗可分為三大部分，每一部分又由個數(shù)不同的幾個函數(shù)實現(xiàn)。第一部分是裝入作業(yè)，第二部分是內(nèi)存回收，第三部分是進行緊湊。裝入作業(yè)的時候首先初始化一個鏈表，根據(jù)用戶輸入的操作代號進行相應(yīng)的操作。若用戶選擇裝入作業(yè)首先判斷空閑分區(qū)表里有沒有比作業(yè)需要的內(nèi)存大的分

6、區(qū)，若有直接分配，若沒有進行緊湊操作，再將緊湊后的空閑分區(qū)與作業(yè)大小比較，若能裝的下則分配給作業(yè)，若是進行緊湊后的空閑分區(qū)仍不能裝入整個作業(yè)則通知用戶內(nèi)存不夠。　　2、流程圖　　代碼實現(xiàn)　　#include<stdio.h>&

7、lt;/p>　　#include<stdlib.h>　　#include<time.h>　　#include<windows.h>　　#define TURE 1　　#define FALSE 0</p

8、>　　#define OK 1　　#define ERROR 0　　#define INFEASIBLE -1　　#define OVERFLOW -2　　#define SIZE 3

9、;　　//進程表　　int ppNo=1; //用于遞增生成進程號 　　int pLength=0;　　struct PCB　　{　　int pNo; //進

10、程號(名)　　int pSize; // 進程大小 　　int pOccupy; // 實際占用的內(nèi)存 　　int pStartAddr; // 進程起始地址 　　int pState; //進程狀態(tài) <

11、;b>　　};　　struct PCB pList[200];　　//////////////////空閑分區(qū)表部分///////////////////////////////////////////////////// 　　typedef int Status;

12、　　typedef struct emptyNode　　{ //空閑分區(qū)結(jié)構(gòu)體 　　int areaSize; //空閑分區(qū)大小 　　int aStartAddr; //空閑分區(qū)始址 　　struct emptyNode *next;

13、;　　}emptyNode,*LinkList;　　int ListDelete(struct PCB *pList,int i);//刪除下標(biāo)為i的進程 　　void pSort(struct PCB *pList); //內(nèi)存中的進程按始址遞增排序 　　void com

14、pact(LinkList &L,struct PCB *pList);//緊湊 ,內(nèi)存中進程移動，修改進程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；空閑分區(qū)合并，修改空閑分區(qū)表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 　　void amalgamate(LinkList &L); //回收后進行合并空閑分區(qū) 　　void recycle(LinkList &L,struc

15、t PCB *pList); //回收，從進程表中刪除進程，把釋放出的空間插入到空閑分區(qū)鏈表中 　　Status InitList(LinkList &L); ///構(gòu)造一個新的有頭節(jié)點的空鏈表L　　Status ClearList(LinkList &L); ///將鏈表L重置為空表<

16、/p>　　Status ListInsert(LinkList &L,LinkList s1); //根據(jù)始址進行插入 　　void DeleteElem(LinkList &L,int aStartAddr);//刪除線性表中始址值為aStartAddr的結(jié)點　　void PrintList(LinkList

17、 L); //輸出各結(jié)點的值　　void creatP(struct PCB *p); ///初始化進程　　int search(LinkList &L,int pSize); //檢索分區(qū)表 ,返回合適分區(qū)的首址 　　int add(Lin

18、kList &L); //返回空閑分區(qū)總和 　　void pListPrint(struct PCB *pList); //AAA/輸出內(nèi)存中空間占用情況 　　void distribute(LinkList &L,struct PCB *process);

19、int ListDelete(struct PCB *pList,int i)//AAA/刪除下標(biāo)為i的進程 　　{　　for(;i<pLength-1;i++){　　pList[i]=pList[i+1];

20、　}　　pLength--;　　}//ListDelete　　void pSort(struct PCB *pList){ //AAA/內(nèi)存中的進程按始址遞增排序 　　int i,j;<

21、;p>　　struct PCB temp;　　for(i=0;i<pLength-1;i++){　　for(j=0;j<pLength-i-1;j++){　　if(pList[j].pStartAddr>pList[j+1].pStartAddr){

22、;　　temp=pList[j];　　pList[j]=pList[j+1];　　pList[j+1]=temp;　　}　　}　　}&l

23、t;/b>　　}　　void compact(LinkList &L,struct PCB *pList){//AAA/緊湊 ,內(nèi)存中進程移動，修改進程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；空閑分區(qū)合并，修改空閑分區(qū)表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 　　printf("進行緊湊\n"); &

24、lt;/p>　　//1、進程移動,修改進程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　int i;　　pList[0].pStartAddr=0; //第一個進程移到最上面 　　for(i=0;i<pLength-1;i++){

25、pList[i+1].pStartAddr=pList[i].pStartAddr+pList[i].pOccupy;　　}　　//2、空閑分區(qū)合并，修改空閑分區(qū)表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 　　LinkList p=L->next,s;　　i

26、nt sumEmpty=0;　　while(p!=NULL)//求空閑區(qū)總和 　　{　　sumEmpty+=p->areaSize;　　p=p->next;　　}

27、　　//printf("清空前\n"); 　　//PrintList(L);　　ClearList(L); //清空空閑分區(qū)表　　//printf("清空后\n");

28、　//PrintList(L);　　s=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode));　　s->aStartAddr=pList[pLength-1].pStartAddr+pList[pLength-1].pOccupy;　　s->areaSize=sumEmpty;<

29、;/p>　　ListInsert(L,s); 　　//printf("插入后\n");　　//PrintList(L);　　//printf("\n緊湊后的>>>>\n");

30、　pListPrint(pList);　　PrintList(L);　　}　　void amalgamate(LinkList &L){//AAA/回收后進行合并空閑分區(qū) 　　LinkList p=L->next,q=p

31、->next;　　while(q!=NULL){　　if(p->aStartAddr+p->areaSize==q->aStartAddr){　　p->areaSize+=q->areaSize;　　DeleteElem(L,q->

32、;aStartAddr);//刪除被合并的結(jié)點　　q=p->next; 　　}else{　　p=q;　　q=q->next;

33、　　}　　}　　}　　void recycle(LinkList &L,struct PCB *pList){//AAA/回收，從進程表中刪除進程，把釋放出的空間插入到空閑分區(qū)鏈表中

34、　　int index,delPNo,delPSize,delPOccupy,delPStartAddr;　　LinkList s;　　//srand(time(0));　　//index=rand()%pLength;　　printf("請

35、輸入要回收的進程號：");　　scanf("%d",&index);　　delPNo=pList[index-1].pNo;　　delPSize=pList[index-1].pSize;　　delPOccupy=pList[inde

36、x-1].pOccupy;　　delPStartAddr=pList[index-1].pStartAddr;　　// printf("________________________________________________________________________________");<p

37、>　　ListDelete(pList,index-1);　　//pListPrint(pList);　　s=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode));　　s->areaSize=delPOccupy;　　s->aStart

38、Addr=delPStartAddr;　　ListInsert(L,s);　　amalgamate(L);　　pListPrint(pList);//輸出內(nèi)存中空間占用情況 　　PrintList(L);　　}&

39、lt;/b>　　/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　Status InitList(LinkList &L) //1AAA/構(gòu)造一個新的有頭節(jié)點的空鏈表L　　{

40、　　LinkList s;　　L=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode)); //生成新節(jié)點(頭結(jié)點)　　if(!L) return ERROR; //申請內(nèi)存失敗 　　s=(LinkList)malloc(sizeof

41、(emptyNode));　　s->areaSize=100;　　s->aStartAddr=0;　　L->next=s; //頭節(jié)點的指針域指向第一個結(jié)點 　　s->next=NULL;　　retu

42、rn OK;　　}//InitList　　Status ClearList(LinkList &L) //2AAA/將鏈表L重置為空表　　{　　LinkList p,r;　　p=

43、L->next; r=p->next;　　while(p!=NULL)　　{　　free(p);　　if(r==NULL){

44、　　p=NULL;　　}else{　　p=r;　　r=p->next;　　}<b&g

45、t;　　}　　L->next=NULL;　　return OK;　　}//ClearList　　Status ListInsert(LinkList &L,LinkList s1) //AAA/*****根據(jù)始址進行插入 </p&g

46、t;　　{　　LinkList r=L,p=L->next,s;//指針 　　s=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode));　　s->areaSize=s1->areaSize;&l

47、t;p>　　s->aStartAddr=s1->aStartAddr;　　if(p==NULL){　　L->next=s;　　s->next=NULL;　　}else{<p&

48、gt;　　while(p!=NULL)　　{ 　　if(s1->aStartAddr < p->aStartAddr){　　s->next=r->next;　　r->next=s;</p&

49、gt;　　break;　　}　　r=p;　　p=p->next; //后移 　　}</

50、p>　　if(p==NULL){　　r->next=s;　　s->next=NULL;　　}　　}　　return

51、 OK;　　}//ListInsert2　　void DeleteElem(LinkList &L,int aStartAddr)//*****刪除線性表中始址值為aStartAddr的結(jié)點　　{　　LinkList p=L,

52、q;　　while(p->next!=NULL)　　{　　q=p->next;　　if(q->aStartAddr==aStartAddr)　　{</

53、b>　　p->next=q->next;　　free(q);　　}　　else　　p=p->

54、next;　　}　　}//DeleteElem　　///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　void PrintL

55、ist(LinkList L)//AAA/*****輸出各結(jié)點的值 　　{ 　　LinkList p=L->next;　　while(p!=NULL)　　{<

56、;p>　　printf(" %d \t\t\t%d KB\n",p->aStartAddr,p->areaSize);　　p=p->next;　　}　　printf("\n")

57、;　　}//PrintList　　void creatP(struct PCB *p){ //AAA/初始化進程　　int size;　　//srand(time(NULL));　　//si

58、ze=rand()%7+1;　　printf("請輸入進程大小：");　　scanf("%d",&size);　　//size=10;　　p->pNo=ppNo++;　　p-&

59、gt;pSize=size;　　p->pOccupy=0;　　p->pStartAddr=0;　　p->pState=0;　　}　　int search(LinkList &

60、amp;L,int pSize){ //AAA/檢索分區(qū)表 ,返回合適分區(qū)的首址 　　LinkList p=L->next;　　while(p!=NULL)　　{　　if(p->areaSize>=pSize){&l

61、t;/p>　　////成功 printf("search分區(qū)%d %d\n",p->areaSize,pSize);　　return p->aStartAddr;　　}　　p=p->next;</p&g

62、t;　　}　　return -1;//沒有足夠大的 　　}　　int add(LinkList &L){ //AAA/返回空閑分區(qū)總和 　　LinkList p=L-

63、>next;　　int sum=0; 　　while(p!=NULL)　　{　　sum+=p->areaSize;　　p=p->next;<p&

64、gt;　　}　　return sum;　　}　　void pListPrint(struct PCB *pList){//AAA/輸出內(nèi)存中空間占用情況 　　printf("\n進程分配

65、情況: 起始地址\t\t大小\t\t進程號\n");　　for(int i=0;i<pLength;i++){　　printf(" %d\t\t\t %d K\t\t%d \n",pList[i].pStartAddr,pList[i].pOccupy,pList[i].pN

66、o);　　}　　}　　void distribute(LinkList &L,struct PCB *process){　　LinkList p=L->next;

67、　　while(p!=NULL)　　{　　if(p->areaSize>=process->pSize)　　break;　　p=p->next;<

68、;/p>　　}　　//printf("%d KB < %d KB",process->pSize,p->areaSize);////////////////////　　if(p->areaSize-process->pSize<=SI

69、ZE){　　//不用分割全部分配（直接刪除此空閑分區(qū)結(jié)點）　　process->pStartAddr=p->aStartAddr; //進程始址變化 　　process->pState=1; //進程狀態(tài) 　　process->pOccupy=p

70、->areaSize; //進程實際占用內(nèi)存為改空閑分區(qū)的大小 　　pList[pLength++]= *process; //把進程加入進程列表 　　pSort(pList); 　　pListPrint(pList);//輸出內(nèi)存中空間占用情況 　　Delete

71、Elem(L,p->aStartAddr);　　}else{//分割分配 　　process->pStartAddr=p->aStartAddr; //進程始址變化 　　process->pState=1; //進程狀態(tài) 　　process->

72、;pOccupy=process->pSize; //進程實際占用內(nèi)存為該進程的大小 　　pList[pLength++]= *process; //把進程加入進程列表 　　pSort(pList); //進程排序 　　pListPrint(pList);//輸出內(nèi)存中空間占用情況

73、　　p->aStartAddr+=process->pSize; //空閑分區(qū)始址變化 　　p->areaSize-=process->pOccupy; //空閑分區(qū)大小變化 　　} 　　}

74、　　///////////////////////////////////////////////////////　　int main(){　　struct PCB p;　　int i,num,dele,k,stAddr,flag;

75、;　　LinkList s,L;　　if(!InitList(L)) //初始化空閑分區(qū)表 　　printf("創(chuàng)建表失敗\n");　　while(1){　　printf("請選擇要進行的操作（1：裝入；

76、2：回收）");　　int flag; 　　scanf("%d",&flag);　　if(flag==1){　　creatP(&p);//初始化進程　　//printf("

77、________________________________________________________________________________");　　printf("待裝入作業(yè):%d Size = %d KB\n",p.pNo,p.pSize);　　//1、請求分配 size

78、　　//2、檢索空閑分區(qū)表(首次適應(yīng)FF)　　//PrintList(L);　　stAddr=search(L,p.pSize);//得到足夠大的分區(qū)的始址，沒有則返回-1 　　if(stAddr==-1){//沒有足夠大的分區(qū) 　　if(add(L

79、)>=p.pSize){//空閑區(qū)總和足夠大 　　// printf("沒有足夠大的空閑分區(qū)但空閑總和足夠大\n"); 　　//緊湊　　compact(L,pList); 　　//按動態(tài)分區(qū)方式分配</

80、p>　　distribute(L,&p);　　PrintList(L);　　//compact(L,pList); //緊湊　　}else{ //空閑區(qū)總和不足 　　printf("分配失敗\n\n"); </

81、p>　　} 　　}else{//有足夠大的 　　distribute(L,&p);　　PrintList(L);　　//compact(L,pList); //緊湊 <

82、p>　　} 　　}else{//回收 　　if(pLength>0){　　recycle(L,pList);　　//compact(L,pList); //緊湊

83、　　}else{　　printf("無可回收內(nèi)存！ "); 　　} 　　} 　　//system("pause");</p&

84、gt;　　// scanf("%d")　　} //while　　return 0;　　}　　四、結(jié)果及其相關(guān)分析&l

85、t;/p>　　結(jié)果分析：連續(xù)進行4次裝入的操作后內(nèi)存中還剩30K的空間，接著進行一次回收內(nèi)存的操作，回收作業(yè)1后不連續(xù)的空閑內(nèi)存共有50K，接著再裝入一個35K的作業(yè)，分散的兩個分區(qū)都不能裝入作業(yè)，但是總和可以裝入，所以先進行緊湊再分配，重新分配后還剩15K的內(nèi)存。　　五、實驗總結(jié)　　通過

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計

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