操作系統(tǒng)實驗4可變分區(qū)存儲管理.doc

實驗報告班級： 系統(tǒng)本111學號：2011415108 姓名： 張國鋒 日期： 2013.5.30 實驗題目主存儲器空間分配實驗。2實驗要求編寫一段程序來模擬可變分區(qū)管理方法。要求能通過文件形式定義空閑區(qū)表；能隨意輸入作業(yè)及需要分配的空間；能分別使用首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法和最壞適應(yīng)算法對輸入的作業(yè)進行空間分配；能顯示系統(tǒng)空閑表和已分配空間表。3. 實驗?zāi)康耐ㄟ^首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法和最壞適應(yīng)算法實現(xiàn)主存空間的分配，可以使讀者可好地理解存儲分配算法。 實驗原理分析可變分區(qū)方式是按作業(yè)需要的主存空間大小來分區(qū)。當裝入一個作業(yè)時，首先要查看是否有足夠的空閑空間來分配，若有則按指定的分配方式進行分配；否則作業(yè)不能裝入。隨著作業(yè)的裝入和撤離主存空間被分為若干個大大小小的不連續(xù)的區(qū)間，為了表明各區(qū)間的狀態(tài)可以用一個內(nèi)存分區(qū)表如表1所示來表示。表1 內(nèi)存分區(qū)表起始地址長度標志120k20k作業(yè)1200k50k空閑這樣我們可以定義一個如下的結(jié)構(gòu)表示內(nèi)存分區(qū)信息。typedef struct nodeint start;/起始地址int length; /長度char tag20;/標志job;可變分區(qū)的三種算法就是為作業(yè)分配主存空間的方法。 首次適應(yīng)算法：在空閑區(qū)間中查詢滿足作業(yè)需要的空間，并將作業(yè)裝入第一個滿足條件的空間中去。 最佳適應(yīng)算法：在空閑區(qū)間中查詢滿足作業(yè)需要的空間，并將作業(yè)裝入滿足條件的空閑空間中最小的一個空間中去。 最壞適應(yīng)算法：在空閑區(qū)間中查詢滿足作業(yè)需要的空間，并將作業(yè)裝入滿足條件的空閑空間中最大的一個空間中去。從三種算法的說明可以看出，分配空間的過程主要可以分兩步： 查詢所有滿足作業(yè)需求的空間塊。 按照指定的算法將作業(yè)裝入空間塊中。在操作的最初主存空間實際就是一個大的空閑區(qū)，不涉及到如何分配的問題。為直接模擬運行一段時間后主存中出現(xiàn)了多個空閑塊的狀態(tài)，題目要求從一個文件讀入空閑區(qū)表。在這里我們可以設(shè)計一個空閑區(qū)表文件的結(jié)構(gòu)為如表2所示：表2 空閑區(qū)表起始地址長度200k50k這樣也可以方便地將空閑表一次讀入程序中，而不必再一個個的輸入。主要變量及函數(shù)說明如表3所示。表3 變量與函數(shù)說明表typedef struct node內(nèi)存塊結(jié)構(gòu)job frees空閑區(qū)表job occupys已分配區(qū)表free_quantity空閑區(qū)數(shù)量occupy_quantity已分配區(qū)數(shù)量void initial()初始化函數(shù)int readData()從文件讀入空閑表函數(shù)void sort()排序空閑表void view()顯示分區(qū)信息void earliest()最先適應(yīng)分配算法void excellent()最優(yōu)適應(yīng)分配算法void worst()最壞適應(yīng)算法mem.txt空閑表文件5. 實驗代碼清單#include#include#include#define max 100typedef struct nodeint start;int length;char tag20;job;job freesmax;job occupysmax;int free_quantity,occupy_quantity;int SIZE;void initial() /初始化函數(shù)int i;for(i=0;imax;i+)freesi.start=-1;freesi.length=0;strcpy(freesi.tag,free);occupysi.start=-1;occupysi.length=0;strcpy(occupysi.tag,);free_quantity=0;occupy_quantity=0;void writedata() /把分區(qū)函數(shù)寫入磁盤文件FILE *fp;char fname20;int i,j;printf(請輸入初始空閑表文件名：n);scanf(%s,&fname);printf(現(xiàn)在進行初始化空閑分區(qū)!n);printf(請輸入您要建立的空閑分區(qū)數(shù)：n);scanf(%d,&SIZE);for(i=0;iSIZE;i+)j=i+1;printf(輸入第%d個分區(qū)的起始地址：n,j);scanf(%d,&freesi.start);printf(輸入第%d個分區(qū)的長度：n,j);scanf(%d,&freesi.length);if(fp=fopen(fname,wb)=NULL)printf(錯誤,文件打不開,請檢查文件名n);for(i=0;iSIZE;i+)if(fwrite(&freesi,sizeof(struct node),1,fp)!=1)printf(文件寫入錯誤!n);fclose(fp);void readdata() /從文件讀入分區(qū)表函數(shù)FILE *fp; char fname20; printf(請輸入讀入空閑表文件名:);/輸入空閑表文件的文件名 scanf(%s,&fname); if(fp=fopen(fname,rb)=NULL)printf(錯誤,文件打不開,請檢查文件名n);exit(0);elsefor(int i=0;iSIZE;i+)fread(&freesi,sizeof(struct node),1,fp);free_quantity+;fclose(fp);void sort() /排序空閑表for(int i=0;ifree_quantity-1;i+)int t=i;for(int j=i+1;jfree_quantity;j+)if(freesj.start=freest.start)t=j;freesfree_quantity.start=freesi.start;freesfree_quantity.length=freesi.length;freesi.start=freest.start;freesi.length=freest.length;freest.start=freesfree_quantity.start;freest.length=freesfree_quantity.length;void view() /顯示分區(qū)信息printf(空閑分區(qū)表顯示如下：n);printf(起始地址t長度t狀態(tài)標志n);for(int i=0;ifree_quantity;i+)printf(%6dkt%10dkt%stn,freesi.start,freesi.length,freesi.tag);printf(nn已分配分區(qū)表顯示如下：n);printf(起始地址t長度t占用作業(yè)名n);for(int j=0;joccupy_quantity;j+)printf(%6dkt%10dkt%stn,occupysj.start,occupysj.length,occupysj.tag);getchar();getchar();void earliest() /首次適應(yīng)算法char jobname20;int joblength,f=0;int i,j;printf(請輸入作業(yè)名：n);scanf(%s,&jobname);printf(輸入作業(yè)的長度：n);scanf(%d,&joblength);for(i=0;i=joblength) f=1;if(f=0)printf(n當前沒有能滿足你申請長度的空閑內(nèi)存,請稍候再試n);getchar();else/找到了滿足的空間int t=0; j=0; while(t=0)if(freesj.length=joblength)t=1; j+; j-; occupysoccupy_quantity.start=freesj.start;/分配滿足條件的空間 strcpy(occupysoccupy_quantity.tag,jobname); occupysoccupy_quantity.length=joblength; occupy_quantity+; if(freesj.lengthjoblength)freesj.start+=joblength;freesj.length-=joblength;elsefor(i=j;ifree_quantity-1;i+)freesi.start=freesi+1.start; freesi.length=freesi+1.length; free_quantity-;printf(作業(yè)申請內(nèi)存空間成功!n);getchar();getchar();void excellent() /最佳適應(yīng)法char jobname20;int joblength,f=0;int i,j;printf(請輸入作業(yè)名：n);scanf(%s,&jobname);printf(輸入作業(yè)的長度：n);scanf(%d,&joblength);for(i=0;i=joblength) f=1;if(f=0)printf(n當前沒有能滿足你申請長度的空閑內(nèi)存,請稍候再試n);getchar();else /找到了滿足的空間int t=0; j=0; while(t=0)if(freesj.length=joblength)t=1; j+; j-;for(i=0;i=joblength&freesi.lengthjoblength) freesj.start+=joblength;freesj.length-=joblength;elsefor(i=j;ifree_quantity-1;i+)freesi.start=freesi+1.start; freesi.length=freesi+1.length; free_quantity-; printf(作業(yè)申請內(nèi)存空間成功!n); getchar(); getchar(); void worst()char jobname20;int joblength,f=0;int i,j;printf(請輸入作業(yè)名：n);scanf(%s,&jobname);printf(輸入作業(yè)的長度：n);scanf(%d,&joblength);for(i=0;i=joblength) f=1;if(f=0)printf(n當前沒有能滿足你申請長度的空閑內(nèi)存,請稍候再試n);getchar();getchar();else /找到了滿足的空間int t=0; j=0; while(t=0)if(freesj.length=joblength)t=1; j+; j-;for(i=0;i=joblength&freesi.lengthfreesj.length)j=i;occupysoccupy_quantity.start=freesj.start; /分配空閑空間 strcpy(occupysoccupy_quantity.tag,jobname); occupysoccupy_quantity.length=joblength; occupy_quantity+; if(freesj.lengthjoblength) freesj.start+=joblength;freesj.length-=joblength;elsefor(i=j;ifree_quantity-1;i+)freesi.start=freesi+1.start; freesi.length=freesi+1.length; free_quantity-;printf(作業(yè)申請內(nèi)存空間成功!n);getchar();getchar();void main()initial();int n;writedata();system(cls);readdata();for(;)sort();printf(*n);printf(*n);printf(* 歡迎使用可變分區(qū)存儲管理系統(tǒng) *n);printf(*n);printf(* 1.顯示空閑表和分配表 *n);printf(* 2.首次適應(yīng)算法 *n);printf(* 3.最佳適應(yīng)算法 *n);printf(* 4.最壞適應(yīng)算法 *n);printf(* 0.退出系統(tǒng) *n);printf(*n);printf(*n);printf(請輸入您要選擇的項目：n);scanf(%d,&n);for(;)if(n4)printf(沒有這個選項，請重新輸入!);scanf(%d,&n);elsebreak;switch(n)case 0:printf(感謝您的使用!再見!n);exit(0);case 1:view();break;case 2:earliest();break;case 3:excellent();break;case 4:worst();break;system(cls);6. 實現(xiàn)建立文件以a為名字的文件輸入如圖1所示圖1 建立文件a建立3個空閑分區(qū)起始地址和行實現(xiàn)如圖2所示圖2 建立起始地址顯示空閑表和分配表實現(xiàn)如圖3所示 圖3 顯