操作系統(tǒng)第六次 內(nèi)存分配與回收模擬

1、操作系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名學(xué)號(hào)系計(jì)算機(jī)任課教師指導(dǎo)教師評(píng)閱教師實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)麗澤樓C304-2 麗澤樓C304-1 (請(qǐng)勾選實(shí)際實(shí)驗(yàn)地點(diǎn))實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)課表現(xiàn)出勤和個(gè)人表現(xiàn)Q1(15+15（組長(zhǎng)評(píng)分）=30分)得分：實(shí)驗(yàn)總分(Q1+Q2+Q3+Q4)實(shí)驗(yàn)完成情況Q2(45分(組長(zhǎng)評(píng)分,教師根據(jù)實(shí)際情況微調(diào))得分：實(shí)驗(yàn)編號(hào)與實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：第六次實(shí)驗(yàn) 內(nèi)存分配與回收模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)使用位圖跟蹤內(nèi)存使用情況，模擬和評(píng)價(jià)不同的內(nèi)存分配算法；熟悉內(nèi)存分配和回收。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求（詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)講義與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)）：1）要求用你熟悉的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)和調(diào)試一個(gè)內(nèi)存分配和回收模擬程序；要求在主函數(shù)中測(cè)試。2）實(shí)驗(yàn)報(bào)告中必須包括：

2、設(shè)計(jì)思想、數(shù)據(jù)定義（包括詳細(xì)說(shuō)明）、處理流程（詳細(xì)算法描述和算法流程圖）、源代碼、運(yùn)行結(jié)果、體會(huì)等部分。3）必須模擬該4種內(nèi)存分配算法：first fit，next fit，best fit和worst fit中的至少2種。4） 需顯示出每次分配和回收后的空閑分區(qū)鏈的情況來(lái)以及內(nèi)存占用情況圖，并統(tǒng)計(jì)各種算法產(chǎn)生的碎片空閑區(qū)（小于3個(gè)單元（unit）的空閑區(qū)）數(shù)。5）計(jì)算2個(gè)性能參數(shù)：碎片數(shù)、平均搜索空閑區(qū)次數(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及關(guān)鍵步驟（流程圖） First fit next fit實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及關(guān)鍵步驟（代碼）Q3（15分）(1)First fit 代碼 運(yùn)行結(jié)果#includestruct not_em

3、pty/已分配分區(qū)表char process_id;/作業(yè)標(biāo)志符，此處采用-255的整數(shù) int address_of_start;/起始地址int size_of_notempty;/作業(yè)請(qǐng)求的內(nèi)存單元數(shù)int delete_or_not; /進(jìn)程是否被創(chuàng)建，是否 Not_Empty20;void printnow(char ram)/輸出內(nèi)存分配情況 int i;for(i=1;i=128;i+)printf(%c,rami);if(i%11=0)printf(n); printf(n);void printfree(char ram)/輸出內(nèi)存空閑區(qū)和內(nèi)存空閑碎片int i,flag=0

4、,can_not_use=0;printf(空閑區(qū)間為：n); for(i=1;i=0&rami=9)printf(%dn,i-1);if(i-1-flag3)can_not_use+;flag=0;printf(內(nèi)存空閑碎片數(shù)為：%dn,can_not_use);int main()int time=0;char ram129,id,del;int flag=0,i,j,cos,size,what;int used_total=0;int cancreat_ornot=0;for(i=0;i20;i+) Not_Emptyi.delete_or_not=1;for(i=1;i=128;i+)

5、rami=o;printf(1,分配； 2，回收；n3,內(nèi)存占用情況圖； 4，退出；n); while(scanf(%d,&what)&what!=4)if(what=1)avetime=0;printf(請(qǐng)輸入進(jìn)程id(0255),占用空間大小(010)n);getchar();scanf(%c %d,&id,&cos);/輸入進(jìn)程id和所需空間if(Not_Emptyid-48.delete_or_not=0)/判斷進(jìn)程是否已經(jīng)被創(chuàng)建printf(進(jìn)程已存在！n); else for(i=1;i=128;i+)if(flag=0)if(rami=o)/判斷該內(nèi)存單元是否為空，是則標(biāo)記第一個(gè)

6、空的內(nèi)存單元位置，已知連續(xù)的空閑單元為flag=i;size=1; elseif(size=cos)/如果連續(xù)的內(nèi)存單元等于進(jìn)程所需內(nèi)存大小，則記錄相應(yīng)信息Not_Ecess_id=id;Not_Emptyid-48.address_of_start=flag;Not_Emptyid-48.size_of_notempty=cos;Not_Emptyid-48.delete_or_not=0;ramflag=id;cancreat_ornot=1;/標(biāo)記進(jìn)程分配內(nèi)存成功for(j=flag+1;jflag+size;j+)ramj=x;/把已分配的內(nèi)存標(biāo)記為x bre

7、ak;if(rami=o)size+;else flag=0; if(cancreat_ornot=0)printf(沒(méi)有足夠的內(nèi)存空間！n);elsecancreat_ornot=0;flag=0;printnow(ram);printfree(ram); else if(what=2)printf(請(qǐng)輸入要?jiǎng)h除的進(jìn)程號(hào)n);getchar();scanf(%c,&del); /for(i=0;iused_total;i+)if(Not_Ecess_id=del)if(Not_Emptydel-48.delete_or_not=0)/確認(rèn)進(jìn)程是否已銷(xiāo)毀過(guò)for(j

8、=Not_Emptydel-48.address_of_start;jNot_Emptydel-48.address_of_start+Not_Emptydel-48.size_of_notempty;j+)ramj=o;printnow(ram);printfree(ram);Not_Emptydel-48.delete_or_not=1;/標(biāo)記已經(jīng)銷(xiāo)毀elseprintf(進(jìn)程不存在或已銷(xiāo)毀！n); if(what=3)printnow(ram);printf(1,分配； 2，回收；n3,內(nèi)存占用情況圖； 4，退出；n); （2） next fit代碼 運(yùn)行結(jié)果#include struc

9、t not_empty/已分配分區(qū)表 char process_id;/作業(yè)標(biāo)志符，此處采用-255的整數(shù) int address_of_start;/起始地址int size_of_notempty;/作業(yè)請(qǐng)求的內(nèi)存單元數(shù)int delete_or_not; /進(jìn)程是否被創(chuàng)建，是否 Not_Empty20; void printnow(char ram)/輸出內(nèi)存分配情況 int i;for(i=1;i=128;i+)printf(%c,rami);if(i%11=0)printf(n);printf(n);void printfree(char ram)/輸出內(nèi)存空閑區(qū)和內(nèi)存空閑碎片int

10、 i,flag=0,can_not_use=0;printf(空閑區(qū)間為：n); for(i=1;i=0&rami=9)printf(%dn,i-1);if(i-1-flag3)can_not_use+;flag=0;printf(內(nèi)存空閑碎片數(shù)為：%dn,can_not_use);int main()char ram129,id,del;int flag=0,i,j,cos,size,what;int next=1;int cancreat_ornot=0;for(i=0;i20;i+) Not_Emptyi.delete_or_not=1;for(i=1;i=128;i+)rami=o;p

11、rintf(1,分配； 2，回收；n3,內(nèi)存占用情況圖； 4，退出；n); while(scanf(%d,&what)&what!=4)if(what=1)printf(輸入進(jìn)程的id(0255)和它占用空間的大小(010)n);getchar();scanf(%c %d,&id,&cos);/輸入進(jìn)程id和所需空間if(Not_Emptyid-48.delete_or_not=0)/判斷進(jìn)程是否已經(jīng)被創(chuàng)建printf(進(jìn)程已存在！n); else for(i=next;i=128;i+)if(flag=0)if(rami=o)/判斷該內(nèi)存單元是否為空，是則標(biāo)記第一個(gè)空的內(nèi)存單元位置，已知連續(xù)

12、的空閑單元為flag=i;size=1;elseif(size=cos)/如果連續(xù)的內(nèi)存單元等于進(jìn)程所需內(nèi)存大小，則記錄相應(yīng)信息/printf(id:%dn,id-48);Not_Ecess_id=id;Not_Emptyid-48.address_of_start=flag;Not_Emptyid-48.size_of_notempty=cos;Not_Emptyid-48.delete_or_not=0;ramflag=id;cancreat_ornot=1;/標(biāo)記進(jìn)程分配內(nèi)存成功/used_total+;for(j=flag+1;jflag+size;j+)ra

13、mj=x;/把已分配的內(nèi)存標(biāo)記為x next=flag+size;break;if(rami=o)size+;else flag=0; if(i=129)for(i=1;inext;i+)if(flag=0)if(rami=o)flag=i;size=1;elseif(size=cos)/printf(id:%dn,id-48);Not_Ecess_id=id;Not_Emptyid-48.address_of_start=flag;Not_Emptyid-48.size_of_notempty=cos;Not_Emptyid-48.delete_or_not=0;r

14、amflag=id;cancreat_ornot=1;/used_total+;for(j=flag+1;jflag+size;j+)ramj=x;next=flag+size;flag=0;break;if(rami=o)size+;else flag=0; flag=0;if(cancreat_ornot=0)printf(沒(méi)有足夠的內(nèi)存空間！n);elsecancreat_ornot=0;printnow(ram);printfree(ram); else if(what=2)printf(請(qǐng)輸入要?jiǎng)h除的進(jìn)程號(hào)n);getchar();scanf(%c,&del); if(Not_Emp

15、cess_id=del)if(Not_Emptydel-48.delete_or_not=0)/確認(rèn)進(jìn)程是否已銷(xiāo)毀過(guò)for(j=Not_Emptydel-48.address_of_start;jNot_Emptydel-48.address_of_start+Not_Emptydel-48.size_of_notempty;j+)ramj=o;printnow(ram);printfree(ram);Not_Emptydel-48.delete_or_not=1;/標(biāo)記已經(jīng)銷(xiāo)毀elseprintf(進(jìn)程不存在或已銷(xiāo)毀！n); if(what=3)printnow(ram);printf(1,分配； 2，回收；n3,內(nèi)存占用情況圖； 4，退出；n); 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題解決辦法與實(shí)驗(yàn)體會(huì)Q4（10分）得分：代碼沒(méi)有實(shí)現(xiàn)搜索平均空閑區(qū)間的功能，因?yàn)檫@功能的描述不足夠清楚，但是感覺(jué)影響不大。構(gòu)思了兩天，用了將近一小時(shí)就完成了兩個(gè)算法。（1）first fit算法。使用該算法進(jìn)行內(nèi)存分配時(shí)，從空閑分區(qū)鏈?zhǔn)组_(kāi)始查找，直至找到一個(gè)能滿(mǎn)足其大小要求的空閑分區(qū)為止。然后再按照作業(yè)的大小，從該分區(qū)中劃出一塊內(nèi)存分配給請(qǐng)求者，余下的空閑分區(qū)仍留在空閑分區(qū)鏈中。 該算法傾向于使用內(nèi)存中低地址部分的空閑分區(qū)，在高地址部分的空閑分區(qū)很少被利用，從而保留