os課程設(shè)計---模擬內(nèi)存分配算法mfc實現(xiàn)

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文檔簡介

1、　　課程設(shè)計報告　　設(shè)計題目：內(nèi)存的連續(xù)分配算法　　班級 : 　　學(xué)號： 　　姓名：</b&g

2、t;　　指導(dǎo)老師：　　設(shè)計時間：2012年8月　　摘要　　主要算法包括：　　固定分區(qū)分配、動態(tài)分區(qū)分配、伙

3、伴算法、可重定位分區(qū)分配。　　2、內(nèi)容要求：　　1）定義與算法相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如PCB，空閑分區(qū)表；　　2）至少實現(xiàn)兩種以上分配算法，且用戶可以選擇在某次執(zhí)行過程中使用何種算法；　　3）在使用動態(tài)分區(qū)分配或可重定位分區(qū)分配算法時必須實

4、現(xiàn)緊湊和對換功能；　　4）動態(tài)分區(qū)分配和可重定位分區(qū)分配必選一個實現(xiàn)。　　本系統(tǒng)模擬了操作系統(tǒng)內(nèi)存分配算法的實現(xiàn)，實現(xiàn)了固定分區(qū)分配和動態(tài)分區(qū)分配，以及可重定位分區(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)存起始地址和進程狀態(tài)。內(nèi)存分區(qū)表采用單鏈表來模擬實現(xiàn)。　　關(guān)鍵詞：固定分區(qū)

5、分配、動態(tài)分區(qū)分配、可重定位分區(qū)分配。　　目錄　　1. 概述 ……………………….4　　2. 課程設(shè)計任務(wù)及要求　　2.1 設(shè)計任務(wù) ………………………..4

6、;　　2.2 設(shè)計要求 ………………………..4　　3. 算法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　3.1算法的總體思想（流程）………………………5　　3.2 PCB模塊　　3.2.1 功能（運算）……………………….5<p&

7、gt;　　3.2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（存儲結(jié)構(gòu)）……………………….5　　3.2.3 算法（實現(xiàn)）……………………….5　　3.3 進程隊列模塊　　3.3.1功能………………………6　　3.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)………………………6

8、;　　3.3.3算法………………………6　　4. 程序設(shè)計與實現(xiàn)　　4.1 程序流程圖……………………..7　　4.2 程序說明（代碼）　　4.3 實驗結(jié)果……………………..9

9、　　5. 結(jié)論……………………..10　　6. 參考文獻?！?.10　　7. 收獲、體會和建議?！?.10　　一：概述　　本系統(tǒng)模擬了操作

10、系統(tǒng)內(nèi)存分配算法的實現(xiàn)，實現(xiàn)了固定分區(qū)分配和動態(tài)分區(qū)分配，以及可重定位分區(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)存起始地址和進程狀態(tài)。內(nèi)存分區(qū)表采用單鏈表來模擬實現(xiàn)。　　固定分區(qū)實現(xiàn)就是將單鏈表的每個節(jié)點的大小設(shè)為固定大小，系統(tǒng)默認(rèn)如果按固定分區(qū)分配的話，只能分成20個相等大小的分區(qū)，因此系統(tǒng)只能最多運行20個進程。

11、　　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)的有系統(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。　　可重定位分區(qū)算法比動態(tài)分區(qū)算法增加了緊湊和進程對換的功能。　　二：課程設(shè)計任務(wù)及要求　　設(shè)計任務(wù)：&

12、lt;p>　　使用C++ MFC實現(xiàn)模擬操作系統(tǒng)內(nèi)存分配算法的實現(xiàn)，定義結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示進程，定義單鏈表表示內(nèi)存分區(qū)表。　　設(shè)計要求：　　定義與算法相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如PCB，空閑分區(qū)表；　　至少實現(xiàn)兩種以上分配算法，且用戶可以選擇在某次執(zhí)行過程中使用何種算法；<

13、/p>　　在使用動態(tài)分區(qū)分配或可重定位分區(qū)分配算法時必須實現(xiàn)緊湊和對換功能；　　動態(tài)分區(qū)分配和可重定位分區(qū)分配必選一個實現(xiàn)。　　三：算法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　#define free 0//表示進程狀態(tài)空閑

14、　#define busy 1//表示進程狀態(tài)忙　　typedef int Status;//表示進程狀態(tài)　　struct PCB//表示進程PCB結(jié)構(gòu)體　　{　　CString name;//進程name&l

15、t;/p>　　Status status;//進程狀態(tài)busy or free　　int lStartAddres;//進程起始地址　　int Size;//進程大小　　};　　st

16、ruct Node//表示組成鏈表的結(jié)點結(jié)構(gòu)體　　{　　PCB data;　　Node *next;　　};

17、;　　class Queue//表示分區(qū)表的單鏈表類　　{　　public:　　Queue();　　~Queue(){}&

18、lt;p>　　//void Show();//內(nèi)存區(qū)分配情況顯示　　int GetLength();　　int GetAllFree();//獲得所有空閑分區(qū)總大小　　void InitialMemory(int );//初始化內(nèi)存區(qū)域大小&

19、lt;p>　　void FixedPartitonAlloc();//固定分區(qū)分配初始化空閑內(nèi)存鏈表　　bool AllocProFixed(CString ,int );//為進程分配內(nèi)存(執(zhí)行固定分區(qū)分配算法)　　bool AllocProDynamic(CString ,int );//為進程分配內(nèi)存（動態(tài)分區(qū)分配）<

20、;/p>　　boolFreeMemory(CString );//釋放進程內(nèi)存　　bool AllMerge(int );//內(nèi)存緊湊分區(qū)算法　　bool Swaping(int ,PCB&);//進程對換算法　　Node *GetFirst

21、();//返回頭結(jié)點　　void Clear();//鏈表節(jié)點清除　　private:　　Node *first;　　};<p&g

22、t;　　#include "StdAfx.h"　　#include "Queue.h"　　Queue::Queue()　　{　　//默認(rèn)頭結(jié)點數(shù)據(jù)</

23、p>　　first = new Node;　　first->data.lStartAddres=0;　　first->data.name="";　　first->data.Size=0;　　first-&g

24、t;data.status=busy;　　first->next=NULL;　　}　　int Queue::GetLength()　　{<b&

25、gt;　　int n=0;　　Node *p=first;　　while(p->next)　　{　　p=p->next;　　n++;</

26、b>　　}　　return n;　　}　　Node *Queue::GetFirst()

27、{　　return first;　　}　　int Queue::GetAllFree()　　{　　int n=0;&

28、lt;/b>　　Node *p=first;　　while(p->next)　　{　　p=p->next;　　if (p->data.status==free)<

29、/p>　　{　　n+=p->data.Size;　　}　　}　　return n;&l

30、t;/p>　　}　　//void Queue::Show()　　//{　　//Node *p=first;　　//while(p->next)</p&g

31、t;　　//{　　//p=p->next;　　//cout<<"分區(qū)號："<<p->data.name<<endl;　　//cout<<"分區(qū)狀態(tài)：&

32、quot;<<(p->data.status==busy ?"busy":"free")<<endl;　　//cout<<"分區(qū)起始地址："<<p->data.lStartAddres<<endl;　　//cout&

33、lt;<"分區(qū)大小："<<p->data.Size<<endl;　　//cout<<"--------------------------------\n";　　//}<b&g

34、t;　　//}　　void Queue::InitialMemory(int i)　　{　　PCB tmp;　　tmp.name="";

35、　　tmp.status=free;　　tmp.lStartAddres=0;　　tmp.Size=i;　　Node *s=new Node;　　s->data=tmp;　　first->next

36、=s;　　s->next=NULL;　　}　　void Queue::Clear()　　{　　Node *q;

37、　　Node *p=first->next;　　while(p->next)　　{　　q=p;　　p=p->next;

38、;　　delete q;　　}　　}　　void Queue::FixedPartitonAlloc()　　{<

39、/b>　　PCB tmp;　　int AllSize=first->next->data.Size;　　int perSize=AllSize/20;　　first->next->data.Size=pe

40、rSize;　　Node *p= first;　　for (int i=1;i<20;i++)　　{　　while(p->next)　　{&l

41、t;/p>　　p=p->next;　　}　　tmp.name="";　　tmp.status=free;　　tmp.lStartAddres=i*perSize+1;</p&

42、gt;　　tmp.Size=perSize;　　Node *s= new Node;　　s->data=tmp;　　p->next=s;　　s->next=NULL;　　}

43、　　}　　bool Queue::AllocProFixed(CString _name,int _size)　　{　　PCB tmp;&

44、lt;/p>　　Node *p= first;　　while(p->next)　　{　　p=p->next;　　if (p->data.Size>=_size&&p-

45、>data.status==free)　　{　　p->data.name=_name;　　p->data.status=busy;　　return true;

46、;　　}　　}　　return false;　　}　　void Queue::SortList()　　{</b

47、>　　Node *p=NULL;　　Node *q=NULL;　　for(p=first->next;p->next;p=p->next)　　for (q=p->next;q;q=q->next)

48、;　　{　　if (p->data.Size>q->data.Size)　　{　　PCB tmp;　　tmp=p->data;<

49、/p>　　p->data=q->data;　　q->data=tmp;　　}　　}　　}

50、　　//動態(tài)分區(qū)分配算法(最佳適應(yīng)算法)　　bool Queue::AllocProDynamic(CString _name,int _size)　　{　　Node *p=first;　　Node *q=NUL

51、L;//用來記錄最佳插入點位置　　int ch=0;//用來記錄最小碎片值　　while(p->next)　　{　　p=p->next;　　//分區(qū)大小正好和進程

52、大小相等　　if (p->data.status==free&&p->data.Size==_size)　　{　　p->data.name=_name;　　p->data.status=busy

53、;　　return true;　　}　　if (p->data.status==free&&p->data.Size>_size)　　{&

54、lt;p>　　ch=p->data.Size-_size;　　q=p;　　break;　　}　　/*<

55、/p>　　//分區(qū)大小大于進程大小，分割分區(qū)，并按大小分區(qū)排序　　if (p->data.Size>_size&&p->data.status==free)　　{　　Node *s=new Node;</p&

56、gt;　　int tmp=p->data.Size-_size;　　if (tmp>_size)　　{　　s->data.lStartAddres=p->data.lStartAddres;

57、;　　s->data.Size=_size;　　s->data.name=_name;　　s->data.status=busy;　　p->data.lStartAddres+=_size;　　p->data.Size=tmp;</p&

58、gt;　　s->next=q->next;　　q->next=s;　　SortList();//對分區(qū)鏈表進行按大小有小到大排序　　return true;　　}&

59、lt;p>　　else　　{　　s->data.lStartAddres=p->data.lStartAddres+tmp;　　s->data.name=_name;　　s

60、->data.Size=_size;　　s->data.status=busy;　　p->data.Size=tmp;　　s->next=p->next;　　p->next=s;　　SortLi

61、st();//對分區(qū)鏈表進行按大小有小到大排序　　return true;　　}　　*/　　}<b&g

62、t;　　while(p)　　{　　if (p->data.status==free&&p->data.Size>=_size)　　{　　if

63、(p->data.Size-_size<ch)　　{　　ch=p->data.Size-_size;　　q=p;　　}

64、　　}　　p=p->next;　　}　　if(q==NULL)　　{　　return fa

65、lse;　　}　　else　　{　　Node *s=new Node;　　s->data.lStartAddr

66、es=q->data.lStartAddres+ch;　　s->data.name=_name;　　s->data.Size=_size;　　s->data.status=busy;　　q->data.Size=ch;

67、　　s->next=q->next;　　q->next=s;　　return true;　　}　　}　　bool Qu

68、eue::FreeMemory(CString _name)　　{　　Node *p=first;　　Node *q;　　while(p->next)

69、;　　{　　q=p;　　p=p->next;　　if (p->data.name==_name)　　{

70、　p->data.name="";　　p->data.status=free;　　//進行相鄰分區(qū)合并　　if (q->data.status==free)　　{<p

71、>　　q->data.Size+=p->data.Size;　　q->next=p->next;　　}　　//判斷是否為鏈表尾　　if (p->next!=NULL)<

72、p>　　{　　if (p->next->data.status==free)　　{　　p->data.Size+=p->next->data.Size;　　p-

73、>next=p->next->next;　　}　　}　　return true;　　}<b&

74、gt;　　}　　return false;　　}　　bool Queue::AllMerge(int _size)　　{　　Node

75、*p=first;　　Node *q;　　int sum=0;　　bool flag=true;//標(biāo)志是否為第一次找到free分區(qū)　　while(p->next)<b&g

76、t;　　{　　while(p->next)　　{　　q=p;　　p=p->next;　　if (p->data.st

77、atus==free&&flag)　　{　　sum=p->data.Size;　　q->next=p->next;　　flag=false;

78、　　break;　　}　　if (!flag&&p->data.status==busy)　　{　　//對數(shù)據(jù)進行重定位<p

79、>　　p->data.lStartAddres-=sum;　　}　　if (p->data.status==free&&!flag)　　{　　p->data

80、.Size+=sum;　　//對數(shù)據(jù)進行重定位　　p->data.lStartAddres-=sum;　　if (p->data.Size>=_size)　　{　　retur

81、n true;　　}　　q->next=p->next;　　sum=p->data.Size;　　break;　　}&

82、lt;/b>　　}　　while(p)　　{　　q=p;　　p=p-&g

83、t;next;　　if (p->data.status==free)　　{　　p->data.Size+=sum;　　//對數(shù)據(jù)進行重定位　　p->data.lStartAd

84、dres-=sum;　　if (p->data.Size>_size)　　{　　return true;　　}　　q->next=p-&

85、gt;next;　　sum=p->data.Size;　　break;　　}　　else

86、{　　//對數(shù)據(jù)進行重定位　　p->data.lStartAddres-=sum;　　}　　}　　}</

87、b>　　return false;　　}　　bool Queue::Swaping(int needSize ,PCB &pro)　　{

88、Node *p=first;　　//Node *q;　　while(p->next)　　{　　p=p->next;　　if (p->data.Size>=needSiz

89、e)　　{　　pro=p->data;　　p->data.name="";　　p->data.status=free;　　return true;<

90、/p>　　}　　}　　return false;　　}　　四：程序設(shè)計與實現(xiàn)。<b

91、>　　流程圖　　固定分區(qū)分配流程圖：　　默認(rèn)1000KB內(nèi)存大小　　總共分為20個相等大小分區(qū)　　動態(tài)分區(qū)分配算法：　　可重定位分區(qū)分配算法：</p&

92、gt;　　實驗結(jié)果：　　五：收獲，體會和建議　　此次課程設(shè)計讓我進一步加深了對操作系統(tǒng)內(nèi)存分配算法的的理解，此次試驗自己花了不少時間研究課本和課外資料，在寫可重定位分區(qū)分配算法遇到了內(nèi)存緊湊算法方面的難題，如何對內(nèi)存剩余空間大小進行緊湊利用，花了好些時間不斷的實驗，不斷的調(diào)試代碼，最后終于寫好了

93、，并加以測試代碼的健壯性，完成并測試了本次操作系統(tǒng)課程設(shè)計。期間雖然遇到了很多困難，但自己最后因為這些困難而收獲到了不少知識，加強了自己動手寫代碼的能力，對代碼調(diào)式技術(shù)進一步掌握，對操作系統(tǒng)也產(chǎn)生了更濃厚的興趣，自己一定還要多花時間研究操作系統(tǒng)，爭取進一步理解操作系統(tǒng)并能夠?qū)?yōu)秀算法加以運用到自己以后的代碼中。　　六：參考資料和書籍。　　《Visual

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計

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