0615—主存空间的分配和回收

实验四  主存空间的分配和回收

          专业：商业软件工程一班   姓名：张鑫相  学号：201406114109

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;

5、源代码

#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 partition{
		char pn; //作业标号
		float begin; //分区起始地址
		float size; //分区长度，单位为字节
		int status; //分区表的状态位
		struct partition *FRlink; //前向指针
		struct partition *RElink; //后向指针
}*free_partition=NULL,*place; //已分配分区表,空闲分区表
typedef struct partition PART;

PART *init(PART *td)  //空间分区链表初始化
{
	td->FRlink=NULL;
	td->pn=nil;
	td->begin=1064;
	td->size=1664;
	td->status=0;
	td->RElink=NULL;
	return td;
}
//主存分配函数，为作业pn分配大小为xk的分区空间
void allocate(char pn,float xk,int choice)
{
	PART *td,*link;
	int k=0;
	float temp=600;
	if (free_partition->FRlink==NULL&&free_partition->RElink==NULL)
	{//给首个作业分配空间，改写分区链表
		free_partition->pn=pn;
		free_partition->size=xk;
		free_partition->status=1;
		if (xk<maxisize)
		{
			td=getspace(PART);
			free_partition->RElink=td;
			td->FRlink=free_partition;
			td->pn=nil;
			td->begin=1064+xk;
			td->size=maxisize-xk;
			td->status=0;
		}
		if (choice==2)
		{//链接成循环链表
			free_partition->FRlink=td;
			td->RElink=free_partition;
			place=td;
		}
		else
		{
			free_partition->FRlink=NULL;
			if (xk<maxisize) 
				td->RElink=NULL;
		}
		k=1;
	}
	else
	{
		if (2==choice) 
			td=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 
			td=free_partition;
		while(td!=NULL)
		{
			if (3==choice)
			{
				while(td!=NULL)
				{
					if (td->size>=xk&&td->status==0)
						if (td->size<temp)
						{
							place=td;temp=td->size;
						} //选择最适合空间
						td=td->RElink;
			}
			td=place;
		}
		if (td->size>=xk&&td->status==0)
			if (td->size-xk<=minisize)
			{//当搜索到的空间大小<=xk+minisize时，将空间全部分配给作业
				td->pn=pn;
				td->status=1;
				place=td->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(PART);
			link->size=td->size-xk;
			td->pn=pn;
			td->size=xk;
			td->status=1;
			link->RElink=td->RElink;
			if (NULL!=td->RElink) 
				td->RElink->FRlink=link;
			td->RElink=link;
			link->FRlink=td;
			link->pn=nil;
			link->begin=td->begin+xk;
			link->status=0;
			place=link;
			k=1;
			break;
		}
		td=td->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;
	}
}


void reclaim(char pn,int choice)  //主存回收函数，回收作业pn所占用的分区空间
{
	int bool1=0,bool2=0;
	PART *td,*link;
	td=free_partition;
	if (2==choice) 
		link=td;
	else 
		link=NULL;
	do
	{
		if (pn==td->pn&&1==td->status) 
			break;
		td=td->RElink;
		if (td==link)
		{
			printf("\n抱歉，作业不存在%c! \n",pn);
			return;
		}
	}
	while(td!=link);
	bool1=(NULL==td->FRlink||td->FRlink==td->RElink)? 1:td->FRlink->status;
	bool2=(NULL==td->RElink||td->FRlink==td->RElink)? 1:td->RElink->status;
	if (bool1&&bool2)
	{
		td->pn=nil;
		td->status=0;
	}
	else if ((NULL==td->FRlink||1==td->FRlink->status)&&0==td->RElink->status)
	{
		link=td->RElink;
		td->pn=nil;
		td->size+=link->size;
		td->status=0;
		td->RElink=link->RElink;
		if (NULL!=link->RElink) 
			link->RElink->FRlink=td;
		free(link);
	}
	else if (0==td->FRlink->status&&1==td->RElink->status)
	{
		link=td->FRlink;
		link->size+=td->size;
		link->RElink=td->RElink;
		td->RElink->FRlink=link;
		if (free_partition==td) 
			free_partition=link;
		free(td);
	}
	else if (0==td->FRlink->status&&0==td->RElink->status)
	{
		link=td->FRlink;
		link->size=link->size+td->size+td->RElink->size;
		link->RElink=td->RElink->RElink;
		if (NULL!=td->RElink->RElink) 
			td->RElink->RElink->FRlink=link;
		if (free_partition==td) 
			free_partition=link;
		free(td);
		free(td->RElink);
	}
}
//显示空间分区链表
void display(PART *td,int choice)
{
	PART *temp;
	if (2==choice) 
		temp=td;
	else 
		temp=NULL;
	printf("\n\t作业\t分区首地址\t分区大小(KB)\t 状态\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",td->pn,td->begin,td->size,td->status);
		td=td->RElink;
	}while(temp!=td);
}
//主函数
int main()
{
	int i,a,choice;
	float xk;
	char pn;
	PART *ta=getspace(PART);
	free_partition=init(ta);
	do
	{
		printf("--------------------------------------------");
		printf("\n 分区分配算法:\n\t1 - 首次适应算法(FF)\n\t2 - 循环首次适应算法(CFF)\n\t0 - 退出(Exit)\n \n");
		printf("--------------------------------------------\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("--------------------------------------------");
		printf("\n 菜单:\n\t1 - 申请空间(Allocation)\n\t2 - 回收空间(Reclaim)\n\t0 - 退出(Exit) \n");
		printf("--------------------------------------------\n");
		printf("请选择你的操作(0-2):");
		scanf("%d",&a);
		switch(a)
		{
			
			case 0:
				exit(0);  //a=0,程序结束
			
			case 1:  //a=1,分配主存空间
				printf("请输入作业标号和所需要申请的空间:");
				scanf("%*c%c%f",&pn,&xk);
				allocate(pn,xk,choice);
				display(free_partition,choice);
				break;
		
			case 2:	//a=2,回收主存空间
				printf("请输入你想回收的作业的相应标号:");
				scanf("%*c%c",&pn);
				reclaim(pn,choice);
				display(free_partition,choice);
				break;
			default:printf("出错了，没有此项选择!  \n");
		}
	}
}

　　六、实验截图