实验四、主存空间的分配和回收

实验四主存空间的分配和回收

1.    目的和要求

1.1.           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。

1.2.           实验要求

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。

（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。

2.    实验内容

根据指定的实验课题，完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。

3.    实验环境

可以选用Visual C++作为开发环境。也可以选用Windows下的VB，CB或其他可视化环境，利用各种控件较为方便。自主选择实验环境。

4.    参考数据结构：

#include<stdio.h>

#include<conio.h>

#include<string.h>

#define MAX 24

struct partition{

     

      char pn[10];

      int begin;

      int size;

      int end;   ////////

      char status;  //////////

      };

typedef struct partition PART;

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <conio.h>
#define nil -1
#define NULL 0
#define maxisize 600    //用户的空闲区空间最大值
#define minisize 4     
#define getspace(type) (type*)malloc(sizeof(type)) //分配空间
  struct table{
     char job;                 //作业标号
     float address;            //分区起始地址
     float length;             //分区长度，单位为字节
     int flag;                 //分区表的状态位
     struct table *FRlink;     //前向指针
     struct table *RElink;    //后向指针
  }*free_table=NULL,*place;   //已分配分区表,空闲分区表   
 typedef struct table FRtable;
 //空间分区链表初始化
 FRtable *init(FRtable *tb)
 {
     tb->FRlink=NULL;
     tb->job=nil;
     tb->address=1064;
     tb->length=1664;
     tb->flag=0;
     tb->RElink=NULL;
     return tb;
 }
 //主存分配函数，为作业job分配大小为xk的分区空间
 void allocate(char job,float xk,int choice)
 {
     FRtable *tb,*link;
     int k=0;
     float temp=600;
     if (free_table->FRlink==NULL&&free_table->RElink==NULL)
     {//给首个作业分配空间，改写分区链表
         free_table->job=job;
         free_table->length=xk;
         free_table->flag=1;
         if (xk<maxisize)
         {
             tb=getspace(FRtable);
             free_table->RElink=tb;
             tb->FRlink=free_table;
             tb->job=nil;
             tb->address=1064+xk;
             tb->length=maxisize-xk;
             tb->flag=0;
         }
         if (choice==2)
         {//链接成循环链表
             free_table->FRlink=tb;
             tb->RElink=free_table;
             place=tb;
         }
         else
         {
             free_table->FRlink=NULL;
             if (xk<maxisize) tb->RElink=NULL;
         }
         k=1;
     }
     else
     {
         if (2==choice) tb=place;//采用CFF时将ta定位到上次找到的合适空间分区的下个空间分区
         else tb=free_table;
         while(tb!=NULL)
         {
             if (3==choice)
             {
                 while(tb!=NULL)
                 {
                     if (tb->length>=xk&&tb->flag==0)
                         if (tb->length<temp)
                             {place=tb;temp=tb->length;}   //选择最适合空间
                     tb=tb->RElink;
                 }
                 tb=place;
             }
             if (tb->length>=xk&&tb->flag==0)
                 if (tb->length-xk<=minisize)
                 {//当搜索到的空间大小<=xk+minisize时，将空间全部分配给作业
                     tb->job=job;
                     tb->flag=1;
                     place=tb->RElink;
                     k=1;
                     break;
                 }
                 else
                 {//当搜索到的空间大小>xk+minisize时，将空间划分，再分配给作业
                     link=getspace(FRtable);
                     link->length=tb->length-xk;
                     tb->job=job;
                     tb->length=xk;
                     tb->flag=1;
                     link->RElink=tb->RElink;
                     if (NULL!=tb->RElink) tb->RElink->FRlink=link;
                     tb->RElink=link;
                     link->FRlink=tb;
                     link->job=nil;
                     link->address=tb->address+xk;
                     link->flag=0;
                     place=link;
                     k=1;
                     break;
                 }
             tb=tb->RElink;
         }
     }
     if (0==k)
     {//未寻找到合适的空间分区，返回
         printf(">>空间申请失败! \n");
         return;
     }
 }
 
 //主存回收函数，回收作业job所占用的分区空间
 void reclaim(char job,int choice)
 {
     int bool1=0,bool2=0;
     FRtable *tb,*link;
     tb=free_table;
     if (2==choice) link=tb;
     else link=NULL;
     do
     {
         if (job==tb->job&&1==tb->flag) break;
         tb=tb->RElink;
         if (tb==link)
         {
             printf("\n>>抱歉，不存在作业%c! \n",job);
             return;
         }
     }while(tb!=link);
     bool1=(NULL==tb->FRlink||tb->FRlink==tb->RElink)? 1:tb->FRlink->flag;
     bool2=(NULL==tb->RElink||tb->FRlink==tb->RElink)? 1:tb->RElink->flag;
     if (bool1&&bool2)
     {
         tb->job=nil;
         tb->flag=0;
     }
     else if ((NULL==tb->FRlink||1==tb->FRlink->flag)&&0==tb->RElink->flag)
     {
         link=tb->RElink;
         tb->job=nil;
         tb->length+=link->length;
         tb->flag=0;
         tb->RElink=link->RElink;
         if (NULL!=link->RElink) link->RElink->FRlink=tb;
         free(link);
     }
     else if (0==tb->FRlink->flag&&1==tb->RElink->flag)
     {
         link=tb->FRlink;
         link->length+=tb->length;
         link->RElink=tb->RElink;
         tb->RElink->FRlink=link;
         if (free_table==tb) free_table=link;
         free(tb);
     }
     else if (0==tb->FRlink->flag&&0==tb->RElink->flag)
     {
         link=tb->FRlink;
         link->length=link->length+tb->length+tb->RElink->length;
         link->RElink=tb->RElink->RElink;
         if (NULL!=tb->RElink->RElink) tb->RElink->RElink->FRlink=link;
         if (free_table==tb) free_table=link;
         free(tb);
         free(tb->RElink);
     }
 }
 //显示空间分区链表
 void display(FRtable *tb,int choice)
 {
 //    clrscr();
     FRtable *temp;
     if (2==choice) temp=tb;
     else temp=NULL;
     printf("\n\t标号\t分区首地址\t分区大小(KB)\t    状态位\n");
     printf("\n\t sys\t 1024.00\t 40.00\t\t     1\n");
     do
     {
         printf("\n\t %c\t %.2f\t %.2f\t\t     %d\n",tb->job,tb->address,tb->length,tb->flag);
         tb=tb->RElink;
     }while(temp!=tb);
 }
int main()
 {
     int i,a,choice;
     float xk;
     char job;
     FRtable *ta=getspace(FRtable);
     free_table=init(ta);
     do{
         printf("\n 分区分配算法:\n\t0 - 退出(Exit)\n\t1 - 首次适应算法(FF)\n\t2 - 循环首次适应算法(CFF)\n \n");
         printf(">>请选择相应的算法(0-2):");
         scanf("%d",&choice);
         if (0==choice) exit(0);
     }while(0>choice&&2<choice);
     while(1)
     {
         printf("\n    菜单:\n\t0 - 退出(Exit)\n\t1 - 申请空间(Allocation)\n\t2 - 回收空间(Reclaim) \n");
         printf(">>请选择你的操作(0-2):");
         scanf("%d",&a);
         switch(a)
         {
             //a=0,程序结束
             case 0:exit(0);
             //a=1,分配主存空间
             case 1:printf(">>请输入作业标号和所需要申请的空间:");
                     scanf("%*c%c%f",&job,&xk);
                     allocate(job,xk,choice);
                     display(free_table,choice);
                     break;
             //a=2,回收主存空间
             case 2:printf(">>请输入你想回收的作业的相应标号:");
                     scanf("%*c%c",&job);
                     reclaim(job,choice);
                     display(free_table,choice);
                     break;
             default:printf(">>ERROR：No thie choose! \n");
         }
     }
 }