操作系统:存储管理动态分区分配及回收算法

#include<iostream.h> #include<stdlib.h> #define Free 0 //空闲状态 #define Busy 1 //已用状态 #define OK 1 //完成 #define ERROR 0 //出错 #define MAX_length 32767 //最大内存空间为32767KB typedef int Status; int n=0; typedef struct freearea//定义一个空闲区说明表结构 { int ID; //分区号 long size; //分区大小 long address; //分区地址 int state; //状态 }ElemType; //---------- 线性表的双向链表存储结构 ------------ typedef struct DuLNode //double linked list { ElemType data; struct DuLNode *prior; //前趋指针 struct DuLNode *next; //后继指针 }DuLNode,*DuLinkList; DuLinkList block_first; //头结点 DuLinkList block_last; //尾结点 Status alloc(int);//内存分配 Status free(int); //内存回收 Status First_fit(int,int);//首次适应算法 Status Best_fit(int,int); //最佳适应算法 void show();//查看分配 Status Initblock();//开创空间表 Status Initblock()//开创带头结点的内存空间链表 { block_first=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); block_last=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); block_first->prior=NULL; block_first->next=block_last; block_last->prior=block_first; block_last->next=NULL; block_last->data.address=0; block_last->data.size=MAX_length; block_last->data.ID=0; block_last->data.state=Free; return OK; } //----------------------- 分 配 主 存 ------------------------- Status alloc(int ch) { int ID,request; cout<<"请输入作业(分区号)："; cin>>ID; cout<<"请输入需要分配的主存大小(单位:KB)："; cin>>request; if(request<0 ||request==0) { cout<<"分配大小不合适，请重试!"<<endl; return ERROR; } if(ch==2) //选择最佳适应算法 { if(Best_fit(ID,request)==OK) cout<<"分配成功!"<<endl; else cout<<"内存不足，分配失败!"<<endl; return OK; } else //默认首次适应算法 { if(First_fit(ID,request)==OK) cout<<"分配成功!"<<endl; else cout<<"内存不足，分配失败!"<<endl; return OK; } } //------------------ 首次适应算法 ----------------------- Status First_fit(int ID,int request)//传入作业名及申请量 { //为申请作业开辟新空间且初始化 DuLinkList temp=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); temp->data.ID=ID; temp->data.size=request; temp->data.state=Busy; DuLNode *p=block_first->next; while(p) { if(p->data.state==Free && p->data.size==request) {//有大小恰好合适的空闲块 p->data.state=Busy; p->data.ID=ID; return OK; break; } if(p->data.state==Free && p->data.size>request) {//有空闲块能满足需求且有剩余" temp->prior=p->prior; temp->next=p; temp->data.address=p->data.address; p->prior->next=temp; p->prior=temp; p->data.address=temp->data.address+temp->data.size; p->data.size-=request; return OK; break; } p=p->next; } return ERROR; } //-------------------- 最佳适应算法 ------------------------ Status Best_fit(int ID,int request) { int ch; //记录最小剩余空间 DuLinkList temp=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); temp->data.ID=ID; temp->data.size=request; temp->data.state=Busy; DuLNode *p=block_first->next; DuLNode *q=NULL; //记录最佳插入位置 while(p) //初始化最小空间和最佳位置 { if(p->data.state==Free && (p->data.size>request || p->data.size==request) ) { q=p; ch=p->data.size-request; break; } p=p->next; } while(p) { if(p->data.state==Free && p->data.size==request) {//空闲块大小恰好合适 p->data.ID=ID; p->data.state=Busy; return OK; break; } if(p->data.state==Free && p->data.size>request) {//空闲块大于分配需求 if(p->data.size-request<ch)//剩余空间比初值还小 { ch=p->data.size-request;//更新剩余最小值 q=p;//更新最佳位置指向 } } p=p->next; } if(q==NULL) return ERROR;//没有找到空闲块 else {//找到了最佳位置并实现分配 temp->prior=q->prior; temp->next=q; temp->data.address=q->data.address; q->prior->next=temp; q->prior=temp; q->data.address+=request; q->data.size=ch; return OK; } } //----------------------- 主 存 回 收 -------------------- Status free(int ID) { DuLNode *p=block_first; while(p) { if(p->data.ID==ID) { p->data.state=Free; p->data.ID=Free; if(p->prior->data.state==Free)//与前面的空闲块相连 { p->prior->data.size+=p->data.size; p->prior->next=p->next; p->next->prior=p->prior; } if(p->next->data.state==Free)//与后面的空闲块相连 { p->data.size+=p->next->data.size; p->next->next->prior=p; p->next=p->next->next; } break; } p=p->next; } return OK; } //--------------- 显示主存分配情况 ------------------ void show() { cout<<"***********-----------------************/n"; cout<<"**** 主 存 分 配 情 况 ****/n"; cout<<"***********-----------------************/n"; DuLNode *p=block_first->next; while(p) { cout<<"分 区 号："; if(p->data.ID==Free) cout<<"Free"<<endl; else cout<<p->data.ID<<endl; cout<<"起始地址："<<p->data.address<<endl; cout<<"分区大小："<<p->data.size<<" KB"<<endl; cout<<"状 态："; if(p->data.state==Free) cout<<"空 闲"<<endl; else cout<<"已分配!"<<endl; cout<<"-----------------------"<<endl; p=p->next; } } //----------------------- 主 函 数--------------------------- void main() { int ch,d=0;//算法选择标记 cout<<"1.首次适应算法 2.最佳适应算法 0.退出/n"; cout<<"请选择分配算法："; cin>>ch; if(ch==0||ch==1||ch==2) d++; while(d==0) { cout<<"请选择正确的数字0 ,1 或2"<<endl; cin>>ch; if(ch==0||ch==1||ch==2) d++; } if(ch==0) exit(0); if(n==0) Initblock(); //开创空间表 int choice; //操作选择标记 while(1) { cout<<"********************************************/n"; cout<<"** 1: 分配内存 2: 回收内存 **/n"; cout<<"** 3: 查看分配 0: 返 回 **/n"; cout<<"********************************************/n"; cout<<"请输入您的操作 ："; cin>>choice; if(choice==1) { alloc(ch); // 分配内存 n++; } else if(choice==2) // 内存回收 { int ID; cout<<"请输入您要释放的分区号："; cin>>ID; free(ID); n++; } else if(choice==3) { show();//显示主存 n++; } else if(choice==0) { main(); //退出 n++; } else //输入操作有误 { cout<<"输入有误，请重试!"<<endl; continue; } } }

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