实验四-存储器管理.doc

实验四 存储器管理1、目的与要求 本实验的目的是让学生熟悉存储器管理的方法,加深对所学各种存储器管理方案的了解；要求采用一些常用的存储器分配算法,设计一个存储器管理模拟系统,模拟内存空间的分配和释放。2、实验内容设计一个存放空闲块的自由链和一个内存作业分配表，存放内存中已经存在的作业。编制一个按照首次适应法分配内存的算法，进行内存分配。同时设计内存的回收以及内存清理(如果要分配的作业块大于任何一个空闲块，但小于总的空闲分区，则需要进行内存的清理,空出大块的空闲分区）的算法。3实验环境PC兼容机Windows、DOS系统、Turbo c 2。0C语言4实验提示一、数据结构1、自由链内存空区采用自由链结构，链首由指针freep指向,链中各空区按地址递增次序排列.初启动时整个用户内存区为一个大空区,每个空区首部设置一个区头(freearea）结构,区头信息包括：Size 空区大小Next 前向指针，指向下一个空区Back 反向指针,指向上一个空区Adderss 本空区首地址2、内存分配表JOBMAT系统设置一个MAT，每个运行的作业都在MAT中占有一个表目，回收分区时清除相应表目，表目信息包括：Name 用户作业名Length 作业区大小Addr 作业区首地址二、算法存储分配算法采用首次适应法,根据指针freep查找自由链,当找到第一块可满足分配请求的空区便分配,当某空区被分配后的剩余空闲空间大于所规定的碎片最小量mini时,则形成一个较小的空区留在自由链中。回收时,根据MAT将制定分区链入自由链,若该分区有前邻或后邻分区，则将他们拼成一个较大的空区。当某个分配请求不能被满足,但此时系统中所有碎片总容量满足分配请求的容量时，系统立即进行内存搬家，消除碎片.即将各作业占用区集中下移到用户内存区的下部（高地址部分)，形成一片连续的作业区,而在用户内存区的上部形成一块较大的空闲，然后再进行分配。本系统的主要程序模块包括：分配模块ffallocation,回收模块ffcollection，搬家模块coalesce及命令处理模块menu，menu用以模拟系统的输入，通过键盘命令选择进行分配模块、回收模块、内存查询以及退出的操作。程序运行的流程如下图：5实验运行情况*MENU*You can select one of the following：（1）Require to be allocate。 请分配内存(2)Require to collecte the size。 将分配的内存回收(3)Check the memory. 检查当前的内存情况（4）Quit。 退出*1Enter your job name：JOB1Enter your job length：1000name length（b） addreJOB1 1000 2000The total left is 4000 bytes6实验程序include stdio。h#include dos。h#include stdlib.hinclude size=TOTALSPACE； p_FreeArea-address=INITADDRESS; p_FreeAreanext=NULL； p_FreeArea-back=NULL; UnusedSpace=TOTALSPACE; p_JobMat=NULL； CurrentJobCnt=0； JobSize=0； memset（JobName， 0， 10)； JobAddress=0;void ffallocation（）struct FreeArea fp;struct 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-JobSize；jp2=（struct JobMat ）malloc（sizeof（struct JobMat）)；strcpy（jp2name，JobName）;jp2length=JobSize；jp2-address=fp-address；JobAddress=jp2address;if （p_JobMat=NULL)jp2next=NULL；jp2-back=NULL；p_JobMat=jp2；elsejp=p_JobMat;while（jp！=NULL)（jp2addressjp-address）jp1=jp；jp=jpnext；jp2next=jp；if (jp=NULL)jp2-back=jp1；jp1next=jp2； elsejp2back=jp-back；if （jp-back！=NULL) jp1next=jp2； else p_JobMat=jp2； jpback=jp2; if （fpsize-JobSizeMINSPACE）if (fpnext!=NULL) fpnext-back=fp-back；if （fp-back!=NULL) fpback-next=fp-next；else p_FreeArea=fp-next；elsefpsize=fp-sizeJobSize；fp-address=fpaddress+JobSize;/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(jp-name， JobName) ！= 0）jp=jpnext;if （jp！=NULL）CurrentJobCnt=CurrentJobCnt-1;UnusedSpace=UnusedSpace+jp-length；if （p_FreeArea=NULL） p_FreeArea=(struct FreeArea ）malloc(sizeof(struct FreeArea）; p_FreeArea-address=jp-address; p_FreeAreasize=jplength; p_FreeAreanext=NULL; p_FreeArea-back=NULL；elsefp=p_FreeArea；while(（fp!=NULL）&（fpaddressnextaddress=jp-address+jp-length）f=f+1；if （(fpback!=NULL)(jp-address=fp1-address+fp1size）f=f+2；else if (jp-address） = （fp1-address+（fp1size）)） f=f+2;switch (f）case 0：fp2=(struct FreeArea ）malloc（sizeof（struct FreeArea)）；fp2address=jpaddress；fp2-size=jplength；fp2next=fp;if (fp！=NULL）fp2-back=fp-back；if （fpback!=NULL) fp1next=fp2；else p_FreeArea=fp2;fp-back=fp2；elsefp2-back=fp1;fp1next=fp2;break；case 1:fpsize=fp-size+jplength；fp-address=jpaddress；break；case 2：fp1-size=fp1-size+jplength；break；case 3:fp1size=fp1size+jp-length+fpsize；fp1next=fp-next;if （fp-next!=NULL）fpnext-back=fp2；free (fp)；break；if (jp=p_JobMat） p_JobMat=jpnext；if (jp-next！=NULL） jpnext-back=jpback；if （jpback!=NULL) jp-backnext=jpnext;free（jp）；void showyou（）struct JobMat jp；/clrscr（）;*/if （CurrentJobCnt=0）printf(”No job.n)；elseprintf（”name length(b） addren”）；jp=p_JobMat；while (jp！=NULL)printf(”%s %d %dn”， jp-name， jplength，jp-address);jp=jpnext;printf（”The total left is %d bytesn”,UnusedSpace)；void coalesce（）struct FreeArea *fp;struct FreeArea fp1；struct JobMat *jp；int bottom；if （CurrentJobCnt0）jp=p_JobMat；bottom=TOTALSPACE+INITADDRESS；while (jp！=NULL)jpaddress=bottomjplength;bottom=bottom-jp-length；jp=jp-next;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 select；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 full”)；break；case 0:coalesce(）；ffallocation（）；break;default:break;break;case 2：printf（”Enter the name of job:”）；scanf（”s”,JobName）；ffcollection（）；break；case 3：break；case 4：exit（1)；break;default：printf（”You input a wrong number！n);break;void main（)initiation（)；while （1)menu（）;showyou（）;7.实验结果10