動態(tài)分區(qū)存儲管理方式的主存分配回收

1、動態(tài)分區(qū)存儲管理方式的主存分配回收一、實驗目的深入了解動態(tài)分區(qū)存儲管理方式主存分配回收的實現(xiàn)。二、實驗要求編寫程序完成動態(tài)分區(qū)存儲管理方式的主存分配回收的實現(xiàn)。實驗具體包括：首先確定主存空間分配表；然后采用最優(yōu)適應算法完成主存空間的分配和回收；最后編寫主函數(shù)對所做工作進行測試。三、實驗步驟實現(xiàn)動態(tài)分區(qū)的分配和回收，主要考慮的問題有三個：第一，設計記錄主存使用情況的數(shù)據(jù)表格，用來記錄空閑區(qū)和作業(yè)占用的區(qū)域；第二，在設計的數(shù)據(jù)表格根底上設計主存分配算法：第三，在設計的數(shù)據(jù)表格根底上設計主存回收算法。首先，考慮第個問題：設計記錄主存使用情況的數(shù)據(jù)表格，用來記錄空閑區(qū)和作業(yè)占用的區(qū)域。由于動態(tài)分區(qū)的大

2、小是由作業(yè)需求量決定的，故分區(qū)的長度是預先不固定的，且分區(qū)的個數(shù)也隨主存分配和回收變動。總之，所有分區(qū)情況隨時可能發(fā)生變化，數(shù)據(jù)表格的設計必須和這個特點相適應。由于分區(qū)長度不同，因此設計的表格應該包括分區(qū)在主存中的起始地址和長度。由于分配時空閑區(qū)有時會變成兩個分區(qū)：空閑區(qū)和已分分區(qū)，回收主存分區(qū)時，可能會合并空閑分區(qū)，這樣如果整個主存采用一張表格記錄已分分區(qū)和空閑區(qū)，就會使表格操作繁瑣。主存分配時查找空閑區(qū)進行分配，然后填寫已分配區(qū)表，主要操作在空閑區(qū)；某個作業(yè)執(zhí)行完后，將該分區(qū)變成空閑區(qū)，并將其與相鄰的空閑區(qū)合并，主要操作也在空閑區(qū)。由此可見，主存的分配和回收主要是對空閑區(qū)的操作。這樣為了便

3、于對主存空間的分配和回收，就建立兩張分區(qū)表記錄主存使用情況一張表格記錄作業(yè)占用分區(qū)的“已分配區(qū)表一張是記錄空閑區(qū)的“空閑區(qū)表。這兩張表的實現(xiàn)方法一般有兩種，一種是鏈表形式，一種是順序表形式。在試驗中，采用順序表形式，用數(shù)組模擬。由于順序表的長度必須是提前固定，所以無論是“已分配區(qū)表還是“空閑區(qū)表都必須事先確定長度。他們的長度必須是系統(tǒng)可能的最大項數(shù)，系統(tǒng)運行過程中才不會出錯，因而在多數(shù)情況下，無論是“已分配區(qū)表還是“空閑區(qū)表都有空閑欄目。已分配區(qū)表中除了分區(qū)起始地址、長度外，也至少還有一項“標志，如果是空閑欄目，內容為“空，如果為某個作業(yè)占用分區(qū)的登記項，內容為該作業(yè)的作業(yè)名；空閑區(qū)表中除了分

4、區(qū)起始地址、長度外，也要有一項“標志，如果是空閑欄目，內容為“空，如果為某個空閑區(qū)的登記項，內容為“未分配。在實際系統(tǒng)中，這兩表格的內容可能還要多，實驗中僅僅使用上述必須的數(shù)據(jù)。為此，“已分配區(qū)表和“空閑區(qū)表可變分區(qū)管理方式將內存除操作系統(tǒng)占用區(qū)域外的空間看做一個大的空閑區(qū)。當作業(yè)要求裝入內存時，根據(jù)作業(yè)需要內存空間的大小 查詢內存中的各個空閑區(qū)，當從內存空間中找到一個大于或等于該作業(yè)大小的內存空閑區(qū)時，選擇其中一個空閑區(qū)，按作業(yè)需求量劃出一個分區(qū)裝人該作業(yè)，作業(yè)執(zhí)行完后，其所占的內存分區(qū)被收回，成為一個空閑區(qū)。如果該空閑區(qū)的相鄰分區(qū)也是空閑區(qū)，那么需要將相鄰空閑區(qū)合并成一個空閑區(qū)。四、實驗結

5、果程序代碼：#include <iostream.h>#include <iomanip.h>float minsize=5;int count1=0;int count2=0;#define m 10#define n 10structfloat address; float length; int flag; used_tablen; structfloat address; float length; int flag; free_tablem; void initialize(void);int distribute(int, float);int recycl

6、e(int);void show();void initialize(void)int a;for(a=0; a<=n-1; a+)used_tablea.flag=0;free_table0.address=1000;free_table0.length=1024;free_table0.flag=1;int distribute(int process_name, float need_length)int i, k=-1;float ads, len;int count=0;i=0; while(i<=m-1) if(free_tablei.flag=1 &&

7、 need_length <=free_tablei.length)count+;if(count=1|free_tablei.length < free_tablek.length)k=i;i=i+1;if(k!=-1)if(free_tablek.length-need_length)<=minsize) free_tablek.flag=0;ads=free_tablek.address;len=free_tablek.length;elseads=free_tablek.address;len=need_length;free_tablek.address+=need

8、_length;free_tablek.length-=need_length;i=0;while(used_tablei.flag!=0) i=i+1;if(i<=n-1) used_tablei.address=ads;used_tablei.length=len;used_tablei.flag=process_name;count1+;else if(free_tablek.flag = 0) free_tablek.flag=1;free_tablek.address=ads;free_tablek.length=len;else free_tablek.address=ads

9、; free_tablek.length+=len;cout<<"內存分配區(qū)已滿，分配失??！n" return 0;elsecout <<"無法為該作業(yè)找到適宜分區(qū)！n"return 0;return process_name;int recycle(int process_name) int y=0;float recycle_address, recycle_length;int i, j, k; int x; while(y<=n-1&&used_tabley.flag!=process_name)y=

10、y+1;if(y<=n-1) recycle_address=used_tabley.address;recycle_length=used_tabley.length;used_tabley.flag=0;count2+;else cout<<"該作業(yè)不存在！n"return 0;j=k=-1;i=0;while(!(i>=m|(k!=-1&&j!=-1) if(free_tablei.flag=1)if(free_tablei.address+free_tablei.length)=recycle_address)k=i;if(r

11、ecycle_address+recycle_length)=free_tablei.address)j=i;i=i+1;if(k!=-1) if(j!=-1)free_tablek.length+=free_tablej.length+recycle_length;free_tablej.flag=0;else free_tablek.length+=recycle_length;else if(j!=-1) free_tablej.length+=recycle_length;free_tablej.address=recycle_address; else x=0;while(free_

12、tablex.flag!=0)x=x+1;if(x<=m-1) free_tablex.length=recycle_length;free_tablex.flag=1;else used_tabley.flag=process_name;cout<<"空閑區(qū)已滿，回收失?。"return 0;return process_name;void show() cout<<" 空 閑 區(qū)n"for(int i=0;i<=count2;i+) cout<<"地址："<<free_

13、tablei.address<<" "<<"作業(yè)長度："<<free_tablei.length<<" "<<"狀 態(tài)："<<free_tablei.flag<<endl; cout<<"已 分 配 區(qū)n" for(int j=0;j<count1;j+) cout<<"地址："<<used_tablej.address<<" &

14、quot;<<"作業(yè)長度："<<used_tablej.length<<" "<<"作業(yè)名："<<used_tablej.flag<<endl;void main() int choice; int job_name;float need_memory;bool exitFlag=false;cout<<" 動態(tài)分區(qū)分配方式的模擬 n" initialize(); while(!exitFlag) cout<<"

15、;1: 分配內存 2: 回收內存n" cout<<"3: 查看分配 0: 退 出n" cin>>choice;switch(choice) case 0: exitFlag=true; break; case 1: cout<<"請輸入作業(yè)名和所需內存：" cin>>job_name>>need_memory; distribute(job_name, need_memory); break; case 2: int ID; cout<<"請輸入您要釋放的分區(qū)號：

16、" cin>>ID; recycle(ID); break; case 3: show(); break; 內存分配回收實現(xiàn)截圖(1)、假定系統(tǒng)內存分配表允許的最大作業(yè)項為10，當分配超過10時，提示“內存分配區(qū)已滿，分配失敗。(2)、回收作業(yè)所占內存時，當輸入的作業(yè)名不存在，回收失敗，提示“該作業(yè)不存在。(3)、當要釋放某個作業(yè)時，將已分配表中此作業(yè)的標志置為0，并在空閑區(qū)做相應登記。五、總結核心算法：/最優(yōu)分配算法實現(xiàn)的動態(tài)分區(qū)int distribute(int process_name, float need_length)int i, k=-1;/k用于定位在空

17、閑表中選擇的未分配欄float ads, len;int count=0;i=0;/核心的查找條件，找到最優(yōu)空閑區(qū) while(i<=m-1) /循環(huán)找到最正確的空閑分區(qū)if(free_tablei.flag=1 && need_length <=free_tablei.length)count+;if(count=1|free_tablei.length < free_tablek.length)k=i;i=i+1;if(k!=-1)if(free_tablek.length-need_length)<=minsize) /整個分配free_table

18、k.flag=0;ads=free_tablek.address;len=free_tablek.length;else/切割空閑區(qū)ads=free_tablek.address;len=need_length;free_tablek.address+=need_length;free_tablek.length-=need_length;i=0;/循環(huán)尋找內存分配表中標志為空欄目的項while(used_tablei.flag!=0) i=i+1;if(i<=n-1) /找到，在已分配區(qū)表中登記一個表項used_tablei.address=ads;used_tablei.length=len;used_tablei.flag=process_name;count1+;else /已分配區(qū)表長度缺乏if(free_tablek.flag = 0) /將已做的整個分配撤銷free_tablek.flag=1;free_tablek.address=ads;free_tablek.length=len;else /將已做的切割分配撤銷free_tablek.address=ads; free_tablek.length+=len;cout<<"內存分配區(qū)已滿，分配失??！n" return 0;elsecout <<