可變分區(qū)存儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)說明

1、可變分區(qū)存儲(chǔ)管理1目的和要求通過這次實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)內(nèi)存管理的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步掌握內(nèi)存的分配、回收算法的思想。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫程序模擬實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分區(qū)法存儲(chǔ)管理。內(nèi)存空閑區(qū)使用自由鏈管理，采用最壞適應(yīng)算法從自由鏈中尋找空閑區(qū)進(jìn)行分配，內(nèi)存回收時(shí)要與相鄰空閑區(qū)的合并。初始狀態(tài)信息：假定系統(tǒng)的內(nèi)存共640K ，初始狀態(tài)為操作系統(tǒng)本身占用64K 。 將要申請(qǐng)內(nèi)存的作業(yè)信息（存儲(chǔ)在document/job.txt文件中），當(dāng)前時(shí)間是0。輸入：用戶打開document/job.txt文件，輸入作業(yè)信息。處理：模擬時(shí)間逐歩增加，每次加1. 采用先來先服務(wù)算法調(diào)度作業(yè)，模擬作業(yè)運(yùn)行，用最壞適應(yīng)算法進(jìn)行內(nèi)存的分配。且

2、進(jìn)行內(nèi)存的回收，注意與空閑分區(qū)的合并。直到所以作業(yè)運(yùn)行完成程序結(jié)束。輸出：把當(dāng)前時(shí)間為0，為1，為2. 的內(nèi)存分配狀況和作業(yè)信息寫入文件document/information.txt。3實(shí)驗(yàn)環(huán)境Windows 操作系統(tǒng)、VC+6.0 C 語言4設(shè)計(jì)思想4.1 結(jié)點(diǎn)定義/空閑區(qū)結(jié)點(diǎn)描述 typedef struct FreeNode 1int length; / 分區(qū)長(zhǎng)度int address; / 分區(qū)起始地址FreeNode,*PFreeNode; /空閑區(qū)自由鏈表的描述 typedef struct FreeLink FreeNode freeNode;struct FreeLink *

3、 next;FreeLink,*PFreeLink;/內(nèi)存占用區(qū)鏈表描述 typedef struct BusyNode char name20;/標(biāo)明此塊內(nèi)存被哪個(gè)進(jìn)程所占用 int length; / 分區(qū)長(zhǎng)度int address; / 分區(qū)起始地址BusyNode,*PBusyNode; /內(nèi)存占用區(qū)忙碌鏈表的描述 typedef struct BusyLink BusyNode busyNode;struct BusyLink * next;BusyLink,*PBusyLink;/作業(yè)控制塊的結(jié)點(diǎn)描述 typedef struct JCBNode char name20; /作業(yè)名

4、稱int length; /作業(yè)申請(qǐng)的內(nèi)存大小int start_time; /作業(yè)申請(qǐng)內(nèi)存的時(shí)間，即到達(dá)后備作業(yè)隊(duì)列的時(shí)間2int use_time; /作業(yè)占用內(nèi)存的時(shí)間，隨著該作業(yè)的運(yùn)行逐漸減小， int state; /作業(yè)內(nèi)存分配描述：/0表示未申請(qǐng)內(nèi)存，此時(shí)作業(yè)在后備隊(duì)列 /1表示申請(qǐng)內(nèi)存成功，作業(yè)進(jìn)入就緒隊(duì)列/2表示申請(qǐng)內(nèi)存失敗, 此時(shí)作業(yè)插入到后備隊(duì)列隊(duì)尾 /3表示該作業(yè)占用cpu ，正在運(yùn)行 /4表示作業(yè)運(yùn)行完成，釋放占用的內(nèi)存 JCBNode,*PJCBNode;/作業(yè)隊(duì)列的描述, 用帶頭結(jié)點(diǎn)的循環(huán)鏈表實(shí)現(xiàn) typedef struct JCBQueue JCBNode j

5、cbNode;struct JCBQueue* next;JCBQueue,*PJCBQueue;4.2 全局變量定義/全局變量#define ALL_MEMORY 640 /系統(tǒng)總內(nèi)存#define OS_MEMORY 64 /操作系統(tǒng)占用的內(nèi)存 #define SIZE 2 /門限值 PFreeLink freeLink; /空閑區(qū)自由鏈表 PBusyLink busyLink; /內(nèi)存占用區(qū)鏈表PJCBQueue jcbQueue; /外存中待分配內(nèi)存的作業(yè)隊(duì)列 PJCBQueue readyQueue; /已分配內(nèi)存的就緒隊(duì)列 PJCBQueue finishQueue; /已完成的作

6、業(yè)隊(duì)列PJCBNode currentJCB; /當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程(作業(yè) int current_time; /當(dāng)前時(shí)間34.3 算法流程圖1. 程序總算法流程圖如下：此流程圖描述了作業(yè)從外存進(jìn)入內(nèi)存，再到進(jìn)程完畢的過程。以及此過程中系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的分配和回收。步驟：作業(yè)申請(qǐng)內(nèi)存 - 作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存 - 作業(yè)執(zhí)行 - 作業(yè)完成，釋放內(nèi)存 涉及到的算法：（1）最壞適應(yīng)算法 （2）內(nèi)存回收算法 （3）先來先服務(wù)算法 注：作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)，此程序并沒有模擬創(chuàng)建PCB ，而是以JCB 代替45 2. 內(nèi)存分配最壞適應(yīng)算法流程圖： 4.4 代碼設(shè)計(jì)采用多文件結(jié)構(gòu)：1. 其中document 文件夾下存放輸入作

7、業(yè)信息的文本文檔job.txt 和輸出信息information.txt2. BusyLink.c 文件定義實(shí)現(xiàn)了關(guān)于忙碌鏈表busyLink 的操作：/初始化忙碌鏈表void initBusyLink(PBusyLink* pBusyLink /在指定的結(jié)點(diǎn)后面插入新的結(jié)點(diǎn)void insertBusyLink(PBusyLink prior,BusyNode busyNode /在鏈表尾部插入結(jié)點(diǎn)void insertBusyLinkAtTail(PBusyLink head,BusyNode busyNode /判斷鏈表是否為空int BusyLinkIsEmpty(PBusyLink

8、head /根據(jù)作業(yè)名稱刪除結(jié)點(diǎn)PBusyNode deleteBusyLinkByName(PBusyLink head,char *str 3. FreeLink.c 文件定義實(shí)現(xiàn)了關(guān)于自由鏈表freeLink 的操作：/初始化自由鏈表void initFreeLink(PFreeLink* pFreeLink/在指定的結(jié)點(diǎn)后面插入新的結(jié)點(diǎn)void insertFreeLink(PFreeLink prior,FreeNode freeNode /在鏈表尾部插入結(jié)點(diǎn)void insertFreeLinkAtTail(PFreeLink head,FreeNode freeNode /判斷鏈

9、表是否為空int FreeLinkIsEmpty(PFreeLink head /刪除頭結(jié)點(diǎn)int deleteFreeLink(PFreeLink head /刪除指定結(jié)點(diǎn)int deleteFreeLinkByIndex(PFreeLink head,PFreeLink index /按空閑區(qū)由大到小排序, 選擇排序法 void sortFreeLink(PFreeLink head4. JobQueue 定義實(shí)現(xiàn)了關(guān)于作業(yè)隊(duì)列的操作：/初始化void initJCBQueue(PJCBQueue* tail /隊(duì)尾插入結(jié)點(diǎn)void inseartJCBQueue(PJCBQueue* t

10、ail,JCBNode jcbNode /判斷隊(duì)列是否為空int JCBQueueIsEmpty(PJCBQueue* tail /隊(duì)頭刪除結(jié)點(diǎn)PJCBNode deleteJCBQueue(PJCBQueue* tail /取隊(duì)頭元素PJCBNode getFrontJCBQueue(PJCBQueue tail /按申請(qǐng)內(nèi)存的時(shí)間先后排序(選擇排序 void sortJCBQueue(PJCBQueue tail 5. Memory.c 實(shí)現(xiàn)了各個(gè)算法：void init(; / 設(shè)置系統(tǒng)初始狀態(tài) int freeMemo(JCBNode; /模擬內(nèi)存回收 int requireMemo(JCBNode; /模擬內(nèi)存分配 void timePast(; /模擬系統(tǒng)時(shí)間void write(; /把當(dāng)前時(shí)間的內(nèi)存信息，作業(yè)信息寫入文件information.txt /主函數(shù) void main( /1.初始化系統(tǒng) init(; /2.時(shí)間逐步加1 timePast(; /3.提示信息printf("各個(gè)時(shí)間的內(nèi)存及作業(yè)信息已存入document/information.txt文件中nn" 5源程序6實(shí)例運(yùn)行結(jié)果輸入作業(yè)信息： 運(yùn)行結(jié)果： 11 7總結(jié) 1.通過此次實(shí)驗(yàn)，更進(jìn)一步的了解了可變分區(qū)存儲(chǔ)