張蒙用首次適應(yīng)算法模擬內(nèi)存的分配和回收.doc

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1、采用首次適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)主存的分配和回收一、目的在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了提高內(nèi)存區(qū)的利用率，必須給電腦內(nèi)存區(qū)進(jìn)行合理的分配。本實(shí)驗(yàn)通過對內(nèi)存區(qū)分配方法首次適應(yīng)算法的使用，來了解內(nèi)存分配的模式。在熟練掌握計(jì)算機(jī)分區(qū)存儲管理方式的原理的基礎(chǔ)上，編程模擬實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的可變分區(qū)存儲管理的功能，一方面加深對原理的理解，另一方面提高根據(jù)已有原理通過編程解決實(shí)際問題的能力，為進(jìn)行系統(tǒng)軟件開發(fā)和針對實(shí)際問題提出高效的軟件解決方案打下基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：(1)可變式分區(qū)管理是指在處理作業(yè)過程中建立分區(qū)，使分區(qū)大小正好適合作業(yè)的需要，

2、并且分區(qū)的個數(shù)是可以調(diào)整的。當(dāng)需要裝入一個作業(yè)時，根據(jù)作業(yè)需要的貯存量，查看是否有足夠的空閑空間，若有，則按需求量分割一部分給作業(yè)；若無，則作業(yè)等待。隨著作業(yè)的裝入、完成，主存空間被分割成許多大大小小的分區(qū)。有的分區(qū)被分配作業(yè)占用，有的分區(qū)空閑，例如，某時刻主存空間占用情況如圖所示：為了說明哪些分區(qū)是空閑的，可以用來裝入新作業(yè)，必須要有一張空閑區(qū)說明表，如下圖所示。(1)當(dāng)有一個新作業(yè)要求裝入貯存時，必須查空閑區(qū)說明表，從中找出一個足夠大的空閑區(qū)。有時找到的空閑區(qū)可能大于作業(yè)的需求量，這時應(yīng)將空閑區(qū)一分為二。一個分給

3、作業(yè)，另一個仍作為空閑區(qū)留在空閑區(qū)表中。為了盡量減少由于分割造成的碎片，盡可能分配地地址部分的空閑區(qū)，將較大的空閑區(qū)留在高地址端，以利于大作業(yè)的裝入。為此在空閑區(qū)表中，按空閑區(qū)首地址從低到高進(jìn)行登記。(2)當(dāng)一個作業(yè)執(zhí)行完成時，作業(yè)所占用的分區(qū)應(yīng)歸還給系統(tǒng)。在歸還時，要考慮相鄰空間區(qū)合并問題。作業(yè)的釋放區(qū)與空閑區(qū)的鄰接分以下4種情況考慮：A、釋放區(qū)下鄰空閑區(qū)；B、釋放區(qū)上鄰空閑區(qū)；C、釋放區(qū)上下都與空閑區(qū)鄰接；D、釋放區(qū)上鄰空閑區(qū)不鄰接；一、實(shí)驗(yàn)要求1.內(nèi)存大小初始化2.可以對內(nèi)存區(qū)進(jìn)行動態(tài)分配，采用首次適應(yīng)算法來實(shí)

4、現(xiàn)3.可以對已分配的內(nèi)存塊進(jìn)行回收，并合并相鄰的空閑內(nèi)存塊。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容把一個作業(yè)裝入內(nèi)存，按照首次適應(yīng)算法對內(nèi)存區(qū)進(jìn)行分配，作業(yè)結(jié)束，回收已分配給該作業(yè)的內(nèi)存塊，并合并相鄰的空閑內(nèi)存塊。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果運(yùn)行效果：1.初始化內(nèi)存區(qū)大小，并添加作業(yè)，選擇1添加作業(yè)2.當(dāng)作業(yè)大小超過存儲塊大小時，分配失敗。3.選擇3，可查看內(nèi)存分配情況1.選擇2回收內(nèi)存2.選擇1添加新作業(yè)3.回收C作業(yè)，相鄰的空閑內(nèi)存塊合并。五、程序流程圖：六、實(shí)驗(yàn)源代碼：//FirstFit.cpp:可變分區(qū)用首次適應(yīng)算法來模擬內(nèi)存回收#include<

5、STDIO.H>#includeintMAX_SEGMENT=10;//最大碎片值structPartition//分區(qū)表目{intPar_Size;//分區(qū)大小intPar_No;//分區(qū)序號或者名字intAddr;//分區(qū)地址intIsUse;//分區(qū)使用情況,0表示空閑，1表示使用Partition*pri;//前向指針Partition*next;//后向指針};Partition*Int()//函數(shù)，返回Partition類型指針{//初始化空閑分區(qū)表Partition*list,*H,

6、*H1;list=(structPartition*)malloc(sizeof(structPartition));list->next=NULL;H=list;if(!list){printf("錯誤,內(nèi)存初始化分配失敗！程序結(jié)束");exit(1);}H1=(structPartition*)malloc(sizeof(structPartition));printf("請預(yù)先輸入分區(qū)總大小(以KB為單位)：");scanf("%d",&H1->Par_Size);H1->Addr=0;H1->Par_No

7、=0;H1->IsUse=0;H1->pri=H;H1->next=NULL;H->next=H1;////list--->H1returnlist;}Partition*InitFP(){//初始化已分配分區(qū)表Partition*FP,*F,*H;inti;FP=(structPartition*)malloc(sizeof(structPartition));FP->next=NULL;H=FP;for(i=0;i<10;i++)//已分配區(qū)先暫定分配十個表目{F=(structPartition*)malloc

8、(sizeof(structPartition));if(!F){printf("錯誤,內(nèi)存分配失??！程序結(jié)束");exit(1);}F->Par_Size=0;F->Addr=0;F->Par_No=0;F->IsUse=0;F->next=NULL;H->next=F;F->pri=H;H=H->next;}returnFP;}Part