實(shí)驗(yàn)四-存儲(chǔ)器管理

1、實(shí)驗(yàn)四 存儲(chǔ)器管理1、目的與要求 本實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生熟悉存儲(chǔ)器管理的方法，加深對(duì)所學(xué)各種存儲(chǔ)器管理方案的了解;要求采用一些常用的存儲(chǔ)器分配算法,設(shè)計(jì)一個(gè)存儲(chǔ)器管理模擬系統(tǒng),模擬內(nèi)存空間的分配和釋放.2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)存放空閑塊的自由鏈和一個(gè)內(nèi)存作業(yè)分配表，存放內(nèi)存中已經(jīng)存在的作業(yè).編制一個(gè)按照首次適應(yīng)法分配內(nèi)存的算法，進(jìn)行內(nèi)存分配.同時(shí)設(shè)計(jì)內(nèi)存的回收以及內(nèi)存清理(如果要分配的作業(yè)塊大于任何一個(gè)空閑塊,但小于總的空閑分區(qū)，則需要進(jìn)行內(nèi)存的清理，空出大塊的空閑分區(qū)）的算法.3實(shí)驗(yàn)環(huán)境PC兼容機(jī)Windows、DOS系統(tǒng)、Turbo c 2.0C語(yǔ)言4實(shí)驗(yàn)提示一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1、自由鏈內(nèi)存空區(qū)采用自

2、由鏈結(jié)構(gòu)，鏈?zhǔn)子芍羔榝reep指向，鏈中各空區(qū)按地址遞增次序排列。初啟動(dòng)時(shí)整個(gè)用戶內(nèi)存區(qū)為一個(gè)大空區(qū)，每個(gè)空區(qū)首部設(shè)置一個(gè)區(qū)頭(freearea)結(jié)構(gòu)，區(qū)頭信息包括：Size 空區(qū)大小Next 前向指針，指向下一個(gè)空區(qū)Back 反向指針,指向上一個(gè)空區(qū)Adderss 本空區(qū)首地址2、內(nèi)存分配表JOBMAT系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)MAT，每個(gè)運(yùn)行的作業(yè)都在MAT中占有一個(gè)表目,回收分區(qū)時(shí)清除相應(yīng)表目,表目信息包括：Name 用戶作業(yè)名Length 作業(yè)區(qū)大小Addr 作業(yè)區(qū)首地址二、算法存儲(chǔ)分配算法采用首次適應(yīng)法，根據(jù)指針freep查找自由鏈，當(dāng)找到第一塊可滿足分配請(qǐng)求的空區(qū)便分配,當(dāng)某空區(qū)被分配后的剩余空

3、閑空間大于所規(guī)定的碎片最小量mini時(shí),則形成一個(gè)較小的空區(qū)留在自由鏈中?；厥諘r(shí)，根據(jù)MAT將制定分區(qū)鏈入自由鏈,若該分區(qū)有前鄰或后鄰分區(qū)，則將他們拼成一個(gè)較大的空區(qū)。當(dāng)某個(gè)分配請(qǐng)求不能被滿足，但此時(shí)系統(tǒng)中所有碎片總?cè)萘繚M足分配請(qǐng)求的容量時(shí)，系統(tǒng)立即進(jìn)行內(nèi)存搬家，消除碎片。即將各作業(yè)占用區(qū)集中下移到用戶內(nèi)存區(qū)的下部（高地址部分）,形成一片連續(xù)的作業(yè)區(qū)，而在用戶內(nèi)存區(qū)的上部形成一塊較大的空閑,然后再進(jìn)行分配。本系統(tǒng)的主要程序模塊包括：分配模塊ffallocation，回收模塊ffcollection，搬家模塊coalesce及命令處理模塊menu，menu用以模擬系統(tǒng)的輸入,通過鍵盤命令選擇進(jìn)行

4、分配模塊、回收模塊、內(nèi)存查詢以及退出的操作.程序運(yùn)行的流程如下圖：5實(shí)驗(yàn)運(yùn)行情況*MENU*You can select one of the following:（1)Require to be allocate. 請(qǐng)分配內(nèi)存（2）Require to collecte the size。 將分配的內(nèi)存回收（3）Check the memory。 檢查當(dāng)前的內(nèi)存情況（4）Quit。 退出*1Enter your job name：JOB1Enter your job length：1000name length（b） addreJOB1 1000 2000The total left is

5、4000 bytes6實(shí)驗(yàn)程序#include stdio。hinclude dos.hinclude stdlib。hinclude conio。hinclude io。h#include ”string。h"#define TOTALSPACE 5000 /*起始空閑空間大小define INITADDRESS 2000 /*起始地址define MINSPACE 100#define MAXJOBCNT 10 / 內(nèi)存中作業(yè)數(shù)量最大值struct JobMat char name10； int address； int length； struct JobMat * next;

6、 struct JobMat * back；;struct FreeArea int address; int size； struct FreeArea * next； struct FreeArea * back;；struct JobMat p_JobMat;struct FreeArea p_FreeArea；int UnusedSpace; /未分配的空閑空間大小int CurrentJobCnt； /目前內(nèi)存中的作業(yè)數(shù)量int JobSize； /目前要分配的作業(yè)的大小char JobName10;int JobAddress； void initiation（） p_FreeAr

7、ea=（struct FreeArea )malloc(sizeof（struct FreeArea)）； p_FreeArea-size=TOTALSPACE； p_FreeAreaaddress=INITADDRESS； p_FreeAreanext=NULL; p_FreeAreaback=NULL； UnusedSpace=TOTALSPACE； p_JobMat=NULL； CurrentJobCnt=0; JobSize=0; memset(JobName， 0， 10）; JobAddress=0;void ffallocation（）struct FreeArea * fp；s

8、truct JobMat jp；struct JobMat *jp1；struct JobMat jp2；JobAddress=1；if （UnusedSpaceJobSize）/printf（”Sorry， you input job length is too big _ n”）；*/return；JobAddress=0；fp=p_FreeArea;while (fp！=NULL）if（fp>size） < JobSize)fp=fp>next;elseCurrentJobCnt=CurrentJobCnt+1；UnusedSpace=UnusedSpace-JobSi

9、ze；jp2=(struct JobMat *)malloc（sizeof（struct JobMat）;strcpy(jp2-name，JobName）;jp2-length=JobSize；jp2address=fpaddress;JobAddress=jp2address；if (p_JobMat=NULL）jp2next=NULL；jp2-back=NULL；p_JobMat=jp2；elsejp=p_JobMat；while（jp！=NULL)&&（jp2-addressjpaddress)jp1=jp；jp=jpnext；jp2-next=jp；if （jp=NUL

10、L)jp2back=jp1;jp1next=jp2; elsejp2back=jpback;if （jpback！=NULL) jp1>next=jp2; else p_JobMat=jp2; jpback=jp2； if （fpsizeJobSizeMINSPACE)if （fp-next！=NULL) fp->next->back=fp-back;if （fpback！=NULL) fpbacknext=fp>next;else p_FreeArea=fpnext;elsefpsize=fp>sizeJobSize；fp-address=fpaddress+J

11、obSize；/exit(1)；/return；void ffcollection(）struct FreeArea fp；struct FreeArea fp1；struct FreeArea fp2；struct JobMat jp;int f；jp=p_JobMat；f=0；while（jp！=NULL) strcmp(jpname, JobName) != 0）jp=jp>next；if （jp!=NULL）CurrentJobCnt=CurrentJobCnt1;UnusedSpace=UnusedSpace+jp>length;if （p_FreeArea=NULL）

12、p_FreeArea=(struct FreeArea ）malloc(sizeof（struct FreeArea)； p_FreeAreaaddress=jpaddress; p_FreeAreasize=jplength; p_FreeAreanext=NULL； p_FreeAreaback=NULL；elsefp=p_FreeArea；while(（fp!=NULL)&(fp-address<jp>address）)fp1=fp；fp=fpnext;if (fp！=NULL）if (（fpnext！=NULL)&（fpnext>address=jpa

13、ddress+jplength）f=f+1；if （fpback!=NULL）&（jpaddress=fp1>address+fp1-size)f=f+2；else if （(jp-address) = （fp1address+(fp1size）) f=f+2;switch （f)case 0:fp2=(struct FreeArea ）malloc(sizeof(struct FreeArea）);fp2address=jpaddress；fp2>size=jp>length;fp2next=fp;if （fp！=NULL)fp2-back=fp-back;if （

14、fpback！=NULL) fp1-next=fp2;else p_FreeArea=fp2；fp-back=fp2；elsefp2-back=fp1；fp1next=fp2；break；case 1:fp-size=fp>size+jp>length；fp->address=jpaddress；break;case 2：fp1size=fp1>size+jplength；break;case 3:fp1size=fp1>size+jp->length+fp-size；fp1-next=fpnext;if （fp>next!=NULL）fp->n

15、ext-back=fp2;free （fp）；break;if (jp=p_JobMat） p_JobMat=jpnext；if （jp-next！=NULL) jpnext>back=jp-back；if (jp>back!=NULL） jp-back->next=jp-next；free（jp)；void showyou（）struct JobMat *jp；/*clrscr（）；/if (CurrentJobCnt=0)printf(”No job。n")；elseprintf("name length（b） addren"）;jp=p_J

16、obMat；while （jp!=NULL)printf（”s d dn”, jp>name， jplength，jp>address）;jp=jp-next;printf("The total left is d bytesn”，UnusedSpace）；void coalesce（）struct FreeArea fp；struct FreeArea *fp1；struct JobMat *jp；int bottom;if （CurrentJobCnt>0）jp=p_JobMat；bottom=TOTALSPACE+INITADDRESS;while (jp！=

17、NULL）jpaddress=bottom-jp-length；bottom=bottomjplength；jp=jpnext;fp=p_FreeArea；while（fp！=NULL）fp1=fp；fp=fpnext；free（fp1)；p_FreeArea=（struct FreeArea ）malloc（sizeof（struct FreeArea）;p_FreeAreasize=UnusedSpace；p_FreeArea>address=INITADDRESS;p_FreeAreanext=NULL；p_FreeArea-back=NULL；void menu（）int sel

18、ect;printf(”nnn*MENU*n”）；printf（”You can select one of the following:n”)；printf（"（1）Require to be allocate。n”）;printf（"(2）Require to collecte the size.n”);printf（”(3）Check the memory。n”）;printf（”（4)Quit。n”)；printf（"*n”);scanf（"%d"，&select);switch(select)case 1:if（ CurrentJobCnt=MAXJOBCNT)printf(”The job is too many”);elseprintf("Enter your job name："）;scanf（"%s",JobName）；printf("Enter your job length:”）；scanf("%d”，&JobSize）；ffallocation（）;switch （JobAddress）case -1：printf("the memory is fu