操作系統(tǒng)內存分配算法模擬實現(xiàn)

1、實驗名稱內存分配與回收算法實現(xiàn)同組人姓名實驗性質 基本操作 驗證性 綜合性 設計性實驗日期2010-5-17實驗成績教師評價：實驗預習 實驗操作 實驗結果 實驗報告 其它 教師簽名：一、實驗目的及要求1） 掌握為實現(xiàn)多道程序并發(fā)執(zhí)行，操作系統(tǒng)是如何通過作業(yè)調度選擇作業(yè)進入內存2） 系統(tǒng)如何為進入內存的作業(yè)分配內存空間，實現(xiàn)多道作業(yè)同時駐留內存，就緒進程隊列中的多個進程是如何以分式方式共享CPU，作業(yè)運行完成離開系統(tǒng)時，系統(tǒng)如何進行內存回收，計算進程周轉時間。3） 掌握各種調度算法，以及實現(xiàn)所需的各種數據結構。二、實驗內容根據給定的動態(tài)分區(qū)分配算法流程圖，用你熟悉的計算機編程語言編寫一程序，該程

2、序實現(xiàn)內存的合理分配后回收。三、主要設備及軟件PC、Windows2000操作系統(tǒng)、Linux操作系統(tǒng)四、實驗流程、操作步驟或核心代碼、算法片段請求分配u.size分區(qū)檢索空閑分區(qū)鏈（表）找到大于u.size的可用分區(qū)否？按動態(tài)分區(qū)方式進行分配修改有關數據結構返回分區(qū)號及首地址空閑分區(qū)總和>=u.size進行緊籌形成連續(xù)空閑區(qū)修改有關數據結構無法分配返回1、分配算法流程出2、算法模擬實現(xiàn) 相關數據結構定義 空閑分區(qū)塊類：class FreeBlock 空閑分區(qū)鏈類：class FreeList 內存分配回收算法類：class MemoryManager 測試類（主類）：class Tes

3、tForMemManage 具體實現(xiàn) 請允許我先列出核心部分，內存分配回收算法類的實現(xiàn)：package com.kaiping.memorymanage;/個人包import java.util.Scanner;public class MemoryManager FreeList flist; /空閑分區(qū)類對象public MemoryManager()flist = new FreeList();flist.InitFBlock();public void memAllocation(int size, String new_job_name)/內存分配（首次適應算法）FreeBlock

4、q=flist.head;FreeBlock p=flist.head.next;while(p != null)if(size <= 0)System.out.println("n申請的空間不能小于1！");break;if(p.state = false && p.size >= size)q = new FreeBlock(p.size - size);p.size = size;p.state = true;p.job_name = new_job_name;q.next = p.next;p.next = q;break;/完成分配el

5、sep = p.next;/移動到足夠分配的空閑塊if(p = null)if(flist.flistsize >= size)System.out.println("目前尚無足夠大的空閑塊，系統(tǒng)將進行重定位操作.");relocation();/重定向memAllocation(size,new_job_name);/重新分配內存elseSystem.out.println("作業(yè)"+new_job_name+"內存尚未分配成功！");else/分配內存后可能存在大小為0的空間，將其清除System.out.println(&

6、quot;作業(yè)"+new_job_name+"內存分配成功！");p = flist.head.next;/q = flist.head;while(p != null)if(p.size = 0)flist.deleteFBlock(p);p = p.next;private void memRecovery(FreeBlock target) /內存回收FreeBlock p = flist.head.next;while(p != null)/回收區(qū)與插入點的前一個空閑分區(qū)相鄰接if(p.next = target && p.state =

7、false)p.size += target.size;p.next = target.next;/回收區(qū)同時與插入點的前后兩個空閑分區(qū)相鄰接if(!p.next.state)p.size += p.next.size;p.next = p.next.next;break;if(p = target)/回收區(qū)與插入點的后一空閑分區(qū)相鄰接if(!p.next.state)target.size += p.next.size;target.next = p.next.next;break;/若兩不鄰接，則直接跳出p = p.next;private void relocation() /空閑資源重

8、定向，回收空閑空間FreeBlock front_r=flist.head;/FreeBlock r=front_r.next;/當前重定向空閑塊FreeBlock behind_r=r.next;while(r != null)/將r定位到第一塊空閑分區(qū)塊if(r.state = false)break;r = r.next;behind_r = r.next;front_r = front_r.next;/記錄第一塊空閑分區(qū)的上一塊while(behind_r != null)if(behind_r.state)front_r.next = behind_r;r.next = behind

9、_r.next;behind_r.next = r;front_r = behind_r;elser.size += behind_r.size;r.next = behind_r.next;behind_r = r.next;System.out.println("重定向成功，繼續(xù)為作業(yè)分配內存.");public void addJob() /添加作業(yè)int newSize;/新作業(yè)所需內存大小String nJobName = new String("");Scanner scanner=new Scanner(System.in);System.

10、out.print("請輸入新任務的名稱：");nJobName = scanner.nextLine();System.out.print("請輸入新任務所需內存大?。?quot;);newSize = scanner.nextInt();memAllocation(newSize,nJobName);public void delJob() /銷毀作業(yè)String cur_job_name = new String("");boolean flag = false;/指示作業(yè)是否刪除成功FreeBlock q=flist.head.next

11、;Scanner scanner=new Scanner(System.in);System.out.print("請輸入需要回收的作業(yè)名稱:");cur_job_name = scanner.nextLine();while(q != null)if(q.job_name = cur_job_name)q.state = false;q.job_name = ""memRecovery(q);/回收內存flag = true;break;elseq = q.next;/找到要刪除的作業(yè)的下一個結點if(flag)System.out.println(&

12、quot;刪除作業(yè)成功！");elseSystem.out.println("刪除作業(yè)未成功！");public void printJobInfo()/打印作業(yè)信息FreeBlock p = flist.head.next;int pro_num = 1;/用戶程序號int mem_num = 1;/內存分區(qū)塊號System.out.println("-用戶程序信息-");while(p != null)if(p.state)System.out.println("用戶程序"+pro_num+"("+p

13、.job_name+")"+"t占用第"+mem_num+"分區(qū)塊");pro_num+;mem_num+;p = p.next;public void printFreeSubareaInfo()/打印空閑分區(qū)信息FreeBlock p = flist.head.next;int leav_size = 0;/剩余內存大小int mem_num = 1;/內存分區(qū)塊號System.out.println("-空閑分區(qū)信息-");System.out.println("t分區(qū)塊號t大小");wh

14、ile(p != null)if(!p.state)System.out.println("t"+mem_num+"t"+p.size);leav_size += p.size;mem_num+;p = p.next;System.out.println("剩余內存總打小為"+leav_size);其它類的實現(xiàn)空閑分區(qū)塊類：package com.kaiping.memorymanage;public class FreeBlock int size; /空閑塊大小 boolean state; /false表示空閑，true表示已經

15、裝入作業(yè) String job_name; /裝入的作業(yè)名稱 FreeBlock next;/下一空閑塊的自引用 public FreeBlock(int s) size = s; state = false; job_name = new String(""); next = null; 空閑分區(qū)鏈類：package com.kaiping.memorymanage;import java.util.Scanner;public class FreeList FreeBlock fblock;FreeBlock head;int fblockNum;/空閑塊數int su

16、mMemCount;/內存總大小int flistsize;/空閑分區(qū)總和public FreeList()fblock = null;head = new FreeBlock(0);public boolean isEmpty()return (fblock = null);public void insertFBlock(int size)FreeBlock newBlock = new FreeBlock(size);if(fblock = null)fblock = newBlock;head.next = fblock;elsefblock.next = newBlock;fbloc

17、k = fblock.next;public void deleteFBlock(FreeBlock dblock)FreeBlock temp = head;while(temp != null)if(temp.next = dblock)temp.next = dblock.next;break;temp = temp.next;public void InitFBlock()int leavesCount;/為化入分區(qū)內存總大小int bsize=0;/分區(qū)塊大小Scanner scanner=new Scanner(System.in);System.out.print("初

18、始多大空間，請輸入一整數：");sumMemCount = scanner.nextInt();leavesCount = sumMemCount;flistsize = sumMemCount;/初始空閑分區(qū)大小為內存大小System.out.print("需將內存分為多少分區(qū)塊，請輸入一整數：");fblockNum = scanner.nextInt();System.out.println("-初始化內存分區(qū)-");for(int i=1; i <= fblockNum; i+)if(i = fblockNum)insertFBl

19、ock(leavesCount);elseSystem.out.print("請輸入第"+i+"塊分區(qū)大小：");bsize = scanner.nextInt();if(bsize >= leavesCount - i)System.out.print("您輸入的數據無法保證每分區(qū)塊最少有1單位內存，請重新輸入：");bsize = scanner.nextInt();insertFBlock(bsize);leavesCount -= bsize;System.out.println("余下內存大小為"+

20、leavesCount+"，請繼續(xù)分配！");System.out.println("分配完畢！");System.out.println("-創(chuàng)建空閑分區(qū)表如下-");System.out.println("t分區(qū)號t大小");FreeBlock temp = head.next;for(int i=1; i <= fblockNum; i+)System.out.println("t"+i+"t"+temp.size);temp = temp.next;測試類（主類

21、）：package com.kaiping.memorymanage;import java.util.Scanner;public class TestForMemManage public static void main(String args) MemoryManager mem_manage = new MemoryManager();int choice=0;Scanner scanner=new Scanner(System.in);doSystem.out.println("0.退出程序");System.out.println("1.添加新作業(yè)");System.out.println("2.銷毀一條作業(yè)"