操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)--連續(xù)動(dòng)態(tài)分區(qū)內(nèi)存管理模擬實(shí)現(xiàn)

1、<p>　?。ú僮飨到y(tǒng)課程設(shè)計(jì)）</p><p><b>　　連續(xù)動(dòng)態(tài)分區(qū)內(nèi)存</b></p><p><b>　　管理模擬實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué)生學(xué)號(hào)： </p><

2、p>　　班 級(jí)： </p><p><b>　　二〇一三年十二月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　《操作系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)....................................................... 1<

3、;/p><p>　　引言......................................................................3</p><p>　　課程設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 ...................................................... 3</p><p>　　需求分析...........

4、..............................................................3</p><p>　　概要設(shè)計(jì)...................................................................3</p><p>　　開(kāi)發(fā)環(huán)境...................................

5、..................................... 4</p><p>　　系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)..................................................................... 4</p><p>　　有關(guān)了解內(nèi)存管理的相關(guān)理論.............................................

6、..... 4</p><p>　　內(nèi)存管理概念........................................................................4</p><p>　　內(nèi)存管理的必要性..............................................................4 </p><

7、p>　　內(nèi)存的物理組織.............................................................4 </p><p>　　什么是虛擬內(nèi)存.................................................................5 </p><p>　　連續(xù)動(dòng)態(tài)分區(qū)內(nèi)存管理方式...........

8、........................................ 5</p><p>　　單一連續(xù)分配（單個(gè)分區(qū))................................................... 5</p><p>　　固定分區(qū)存儲(chǔ)管理...........................................................

9、....5</p><p>　　可變分區(qū)存儲(chǔ)管理（動(dòng)態(tài)分區(qū)）.............................................. 5 </p><p>　　可重定位分區(qū)存儲(chǔ)管理........................................................5</p><p>　　問(wèn)題描述和分析.........

10、...........................................................6</p><p>　　程序流程圖........................................................................6</p><p>　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體分析.............................

11、.....................................8</p><p>　　主要程序代碼分析...............................................................9</p><p>　　分析并實(shí)現(xiàn)四種內(nèi)存分配算法 .................................................

12、11</p><p>　　最先適應(yīng)算.....................................................................11 </p><p>　　下次適應(yīng)分配算法..........................................................13 </p><p>　　最優(yōu)適

13、應(yīng)算法...............................................................16 </p><p>　　最壞適應(yīng)算法......................................................... ......18</p><p>　　回收內(nèi)存算法...........................

14、.....................................20</p><p>　　調(diào)試與操作說(shuō)明.................................................................22</p><p>　　初始界面.........................................................

15、..............22</p><p>　　模擬內(nèi)存分配...............................................................23</p><p>　　已分配分區(qū)說(shuō)明表面............................................................24</p><

16、p>　　空閑區(qū)說(shuō)明表界面.............................................................24</p><p>　　回收內(nèi)存界面.....................................................................25</p><p>　　重新申請(qǐng)內(nèi)存界面...........

17、...............................................26.</p><p>　　總結(jié)與體會(huì)...................................................................... 28</p><p>　　參考文獻(xiàn)..........................................

18、............................... 28</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件，同時(shí)也是最活躍的學(xué)科之一。我們通過(guò)操作系統(tǒng)可以理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源如何組織，操作系統(tǒng)如何有效地管理這些系統(tǒng)資源，用戶如何通過(guò)操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打交道。</p><p>　　存儲(chǔ)器是計(jì)算

19、機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，近年來(lái)，存儲(chǔ)器容量雖然一直在不斷擴(kuò)大，但仍不能滿足現(xiàn)代軟件發(fā)展的需要，因此，存儲(chǔ)器仍然是一種寶貴而又緊俏的資源。如何對(duì)它加以有效的管理，不僅直接影響到存儲(chǔ)器的利用率，而且還對(duì)系統(tǒng)性能有重大影響。而動(dòng)態(tài)分區(qū)分配屬于連續(xù)分配的一種方式，它至今仍在內(nèi)存分配方式中占有一席之地。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容：</p><p>　　理解內(nèi)存管理的相關(guān)理論，掌握連續(xù)動(dòng)態(tài)

20、分區(qū)內(nèi)存管理的理論；通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的編程實(shí)現(xiàn)，獲得實(shí)際應(yīng)用和編程能力。 </p><p>　　編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)連續(xù)動(dòng)態(tài)分區(qū)內(nèi)存管理方式，該程序管理一塊虛擬內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存分配和回收功能。 分析并實(shí)現(xiàn)四種內(nèi)存分配算法，即最先適應(yīng)算法，下次最先適應(yīng)算法，最優(yōu)適應(yīng)算法，最壞適應(yīng)算法。內(nèi)存分配算法和回收算法的實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　需求分析</b></p>

21、<p>　　動(dòng)態(tài)分區(qū)分配是根據(jù)進(jìn)程的實(shí)際需要，動(dòng)態(tài)地為之分配內(nèi)存空間。在實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分區(qū)分配時(shí)，將涉及到分區(qū)分配中所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分區(qū)分配算法和分區(qū)的分配和回收操作這樣三個(gè)問(wèn)題。常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有動(dòng)態(tài)分區(qū)表和動(dòng)態(tài)分區(qū)鏈。在對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有一定掌握程度的情況下設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)描述存儲(chǔ)空間，實(shí)現(xiàn)分區(qū)存儲(chǔ)管理的內(nèi)存分配功能，應(yīng)該選擇最合適的適應(yīng)算法（首次適應(yīng)算法，最佳適應(yīng)算法，最后適應(yīng)算法，最壞適應(yīng)算法），在動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理方式中主要實(shí)

22、現(xiàn)內(nèi)存分配和內(nèi)存回收算法，在這些存儲(chǔ)管理中間必然會(huì)有碎片的產(chǎn)生，當(dāng)碎片產(chǎn)生時(shí)，進(jìn)行碎片的拼接等相關(guān)的內(nèi)容</p><p><b>　　概要設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本程序采用機(jī)構(gòu)化模塊化的設(shè)計(jì)方法，共分為四大模塊。</p><p>　　⑴最先適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn) </p><p>　　從空閑分區(qū)表的第一個(gè)表目起查找該表，

23、把最先能夠滿足要求的空閑區(qū)分配給作業(yè)，這種方法目的在于減少查找時(shí)間。為適應(yīng)這種算法，空閑分區(qū)表（空閑區(qū)鏈）中的空閑分區(qū)要按地址由低到高進(jìn)行排序。該算法優(yōu)先使用低址部分空閑區(qū)，在低址空間造成許多小的空閑區(qū)，在高地址空間保留大的空閑區(qū)。</p><p>　　⑵下次適應(yīng)分配算法實(shí)現(xiàn)</p><p>　　該算法是最先適應(yīng)算法的變種。在分配內(nèi)存空間時(shí)，不再每次從表頭（鏈?zhǔn)祝╅_(kāi)始查找，而是從上次找到空

24、閑區(qū)的下一個(gè)空閑開(kāi)始查找，直到找到第一個(gè)能滿足要求的的空閑區(qū)為止，并從中劃出一塊與請(qǐng)求大小相等的內(nèi)存空間分配給作業(yè)。該算法能使內(nèi)存中的空閑區(qū)分布得較均勻。</p><p><b>　?、亲顑?yōu)適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　它從全部空閑區(qū)中找出能滿足作業(yè)要求的、且大小最小的空閑分區(qū)，這種方法能使碎片盡量小。為適應(yīng)此算法，空閑分區(qū)表（空閑區(qū)鏈）中的空閑分區(qū)要按從

25、小到大進(jìn)行排序，自表頭開(kāi)始查找到第一個(gè)滿足要求的自由分區(qū)分配。</p><p><b>　　⑷最壞算法實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　最壞適應(yīng)分配算法要掃描整個(gè)空閑分區(qū)或鏈表，總是挑選一個(gè)最大的空閑分區(qū)分割給作業(yè)使用。該算法要求將所有的空閑分區(qū)按其容量從大到小的順序形成一空閑分區(qū)鏈，查找時(shí)只要看第一個(gè)分區(qū)能否滿足作業(yè)要求。</p><p>&

26、lt;b>　　開(kāi)發(fā)環(huán)境：</b></p><p>　　win7 下 VC++6.0</p><p><b>　　系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)： </b></p><p>　　相關(guān)算法原理，算法流程圖，涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容都相應(yīng)包含在各章節(jié)中</p><p>　　有關(guān)了解內(nèi)存管理的相關(guān)理論 </p><

27、p><b>　　內(nèi)存管理概念： </b></p><p>　　內(nèi)存管理，是指軟件運(yùn)行時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存資源的分配和使用的技術(shù)。其最主要的目的是如何高效，快速的分配，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候釋放和回收內(nèi)存資源。內(nèi)存不是預(yù)先劃分好的，而是在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中建立分區(qū).當(dāng)作業(yè)裝入主存時(shí)，根據(jù)作業(yè)所需要的主存容量查看是否有足夠的主存空間，若有則按需要分割一個(gè)分區(qū)給該作業(yè)；否則令該作業(yè)等待.分區(qū)長(zhǎng)度不固定分區(qū)

28、個(gè)數(shù)不固定。這種存儲(chǔ)管理的方法克服了固定分區(qū)嚴(yán)重浪費(fèi)主存的問(wèn)題，提高了主存資源的利用率。</p><p><b>　　內(nèi)存管理的必要性：</b></p><p>　　內(nèi)存管理對(duì)于編寫(xiě)出高效率的 Windows 程序是非常重要的，這是因?yàn)閃indows 是多任務(wù)系統(tǒng)，它的內(nèi)存管理和單任務(wù)的 DOS 相比有很大的差異。DOS是單任務(wù)操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序分配到內(nèi)存后，如果它不

29、主動(dòng)釋放，系統(tǒng)是不會(huì)對(duì)它作任何改變的；但 Windows 卻不然，它在同一時(shí)刻可能有多個(gè)應(yīng)用程序共享內(nèi)存，有時(shí)為了使某個(gè)任務(wù)更好地執(zhí)行，Windows 系統(tǒng)可能會(huì)對(duì)其它任務(wù)分配的內(nèi)存進(jìn)行移動(dòng)，甚至刪除。因此，我們?cè)?Windows 應(yīng)用程序中使用內(nèi)存時(shí)，要遵循Windows 內(nèi)存管理的一些約定，以盡量提高 Windows 內(nèi)存的利用率。 </p><p>　　1.3 內(nèi)存的物理組織：</p><

30、;p><b>　　物理地址： </b></p><p>　　把內(nèi)存分成若干個(gè)大小相等的存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元占 8 位，稱作字節(jié)（byte）。每個(gè)單元給一個(gè)編號(hào)，這個(gè)編號(hào)稱為物理地址（內(nèi)存地址、絕對(duì)地址、實(shí)地址）。二、物理地址空間： 物理地址的集合稱為物理地址空間（主存地址空間），它是一個(gè)一維空間。</p><p><b>　　什么是虛擬內(nèi)存：<

31、/b></p><p>　　虛擬內(nèi)存是內(nèi)存管理技術(shù)的一個(gè)極其實(shí)用的創(chuàng)新。它是一段程序（由操作系統(tǒng)調(diào)度），持續(xù)監(jiān)控著所有物理內(nèi)存中的代碼段、數(shù)據(jù)段，并保證他們?cè)谶\(yùn)行中的效率以及可靠性，對(duì)于每個(gè)用戶層（user-level）的進(jìn)程分配一段虛擬內(nèi)存空間。當(dāng)進(jìn)程建立時(shí)，不需要在物理內(nèi)存件之間搬移數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于磁盤內(nèi)的虛擬內(nèi)存空間，也不需要為該進(jìn)程去配置主內(nèi)存空間，只有當(dāng)該進(jìn)程被被調(diào)用的時(shí)候才會(huì)被加載到主內(nèi)存。&l

32、t;/p><p>　　連續(xù)動(dòng)態(tài)分區(qū)內(nèi)存管理方式的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　在早期的操作系統(tǒng)中，主存分配廣泛采用連續(xù)分配方式。 連續(xù)分配方式，是指為一個(gè)用戶程序分配一個(gè)連續(xù)的內(nèi)存空間，該連續(xù)內(nèi)存空間指的的是物理內(nèi)存。下面介紹連續(xù)分配的四種方式。</p><p>　　單一連續(xù)分配（單個(gè)分區(qū)）</p><p>　　最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)管理方式，用于多道程序設(shè)計(jì)

33、技術(shù)之前。 內(nèi)存分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，系統(tǒng)區(qū)由操作系統(tǒng)使用。用戶區(qū)作為一個(gè)連續(xù)的分區(qū)分配給一個(gè)作業(yè)。 分區(qū)存儲(chǔ)管理是滿足多道程序設(shè)計(jì)的最簡(jiǎn)單的一種存儲(chǔ)管理方法，它允許多 4個(gè)用戶程序同時(shí)存在系統(tǒng)內(nèi)存中，即共享內(nèi)存空間。 按分區(qū)劃分方式可分為固定分區(qū)和可變分區(qū)。</p><p><b>　　固定分區(qū)存儲(chǔ)管理 </b></p><p>　　把內(nèi)存的用戶區(qū)預(yù)先劃分成多個(gè)分區(qū)，

34、每個(gè)分區(qū)大小可以相同，也可以不同。（分區(qū)的劃分由計(jì)算機(jī)的操作員或者由操作系統(tǒng)給出，并給出主存分配表） 分區(qū)個(gè)數(shù)固定，分區(qū)的大小固定。 一個(gè)分區(qū)中可裝入一個(gè)作業(yè)，作業(yè)執(zhí)行過(guò)程中不會(huì)改變存放區(qū)域。 早期的 IBM 的 OS/MFT（具有固定任務(wù)數(shù)的多道程序系統(tǒng)）采用了這種固定分區(qū)的方法。</p><p>　　可變分區(qū)存儲(chǔ)管理（動(dòng)態(tài)分區(qū)）</p><p>　　內(nèi)存不是預(yù)先劃分好的，而是在系統(tǒng)運(yùn)行

35、的過(guò)程中建立分區(qū).當(dāng)作業(yè)裝入主存時(shí)，根據(jù)作業(yè)所需要的主存容量查看是否有足夠的主存空間，若有則按需要分割一個(gè)分區(qū)給該作業(yè)；否則令該作業(yè)等待。 分區(qū)長(zhǎng)度不固定分區(qū)個(gè)數(shù)不固定。 這種存儲(chǔ)管理的方法克服了固定分區(qū)嚴(yán)重浪費(fèi)主存的問(wèn)題，提高了主存資源的利用率。 ＩＢＭ操作系統(tǒng)ＯＳ／ＭＶＴ采用可變分區(qū)存儲(chǔ)管理。</p><p>　　可重定位分區(qū)存儲(chǔ)管理 </p><p>　　解決碎片問(wèn)題的一種簡(jiǎn)單方法是

36、采用可重定位分區(qū)分配.。 其中心思想是，把不同程序，且在內(nèi)存中地址不連續(xù)的想法讓他們連續(xù)。</p><p>　　例：內(nèi)存中現(xiàn)有 3 個(gè)空閑區(qū)，現(xiàn)有一作業(yè)到達(dá)，要求獲得 30k 內(nèi)存空間，沒(méi)有分區(qū)滿足容量要求，若想把作業(yè)裝入，可將內(nèi)存中所有作業(yè)進(jìn)行移動(dòng)，這樣把原來(lái)分散的空閑區(qū)匯集成一個(gè)大的空閑區(qū)。 將內(nèi)存中的作業(yè)進(jìn)行移動(dòng)使它們連接在一起把原來(lái)分散的多個(gè)小分區(qū)拼接成一個(gè)大的空閑區(qū).這個(gè)過(guò)程稱為”緊湊”或”移動(dòng)”。 需

37、解決的問(wèn)題:每次”緊湊”后程序或數(shù)據(jù)裝入的物理地址變化采用動(dòng)態(tài)重定位。</p><p><b>　　問(wèn)題描述和分析</b></p><p>　　系統(tǒng)應(yīng)利用某種分配算法，從空閑分區(qū)鏈表中找到所需大小的分區(qū)，如果空閑分區(qū)大小大于請(qǐng)求分區(qū)大小，則從該分區(qū)中按改請(qǐng)求的大小劃分出一塊內(nèi)存空間大小劃分出一塊內(nèi)存空間分配出去，余下的部分仍留在空閑鏈表中。然后，將分配區(qū)的首址返回給調(diào)

38、用者。</p><p>　　當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行完畢師范內(nèi)存時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)回收區(qū)的首址，從空閑區(qū)中找到相應(yīng)的插入點(diǎn)，此時(shí)可能出現(xiàn)以下四種情況之一：</p><p>　?、旁摽臻e區(qū)的上下兩相鄰分區(qū)都是空閑區(qū)：將三個(gè)空閑區(qū)合并為一個(gè)空閑區(qū)。新空閑區(qū)的起始地址為上空閑區(qū)的起始地址，大小為三個(gè)空閑區(qū)之和?？臻e區(qū)合并后，取消可用表或自由鏈中下空閑區(qū)的表目項(xiàng)或鏈指針，修改上空閑區(qū)的對(duì)應(yīng)項(xiàng)。 </p>

39、<p>　?、圃摽臻e區(qū)的上相鄰區(qū)是空閑區(qū)：將釋放區(qū)與上空閑區(qū)合并為一個(gè)空閑區(qū)，其起始地址為上空閑區(qū)的起始地址，大小為上空閑區(qū)與釋放區(qū)之和。合并后，修改上空閑區(qū)對(duì)應(yīng)的可用表的表目項(xiàng)或自由鏈指針。 </p><p>　　⑶該空閑區(qū)的下相鄰區(qū)是空閑區(qū)：將釋放區(qū)與下空閑區(qū)合并，并將釋放區(qū)的起始地址作為合并區(qū)的起始地址。合并區(qū)的長(zhǎng)度為釋放區(qū)與下空閑區(qū)之和。同理，合并后修改可用表或自由鏈中相應(yīng)的表目項(xiàng)或鏈指針。&

40、lt;/p><p>　?、葍上噜弲^(qū)都不是空閑區(qū)：釋放區(qū)作為一個(gè)新空閑可用區(qū)插入可用表或自由鏈。</p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p>　　內(nèi)存分配流程圖，如圖</p><p>　　內(nèi)存回收流程圖，如圖</p><p><b>　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體分析</b>&

41、lt;/p><p><b>　　⑴進(jìn)程屬性結(jié)構(gòu)體</b></p><p>　　typedef struct readyque</p><p><b>　　{</b></p><p>　　char name[10];</p><p><b>　　int size;<

42、/b></p><p>　　}readyque,*readyqueue;</p><p><b>　?、瓶臻e鏈表結(jié)構(gòu)體</b></p><p>　　typedef struct idlyspace</p><p><b>　　{</b></p><p><b>

43、;　　int from;</b></p><p><b>　　int size;</b></p><p>　　idlyspace * next;</p><p>　　}idlyspace,*idly;</p><p><b>　?、且逊峙滏湵斫Y(jié)構(gòu)體</b></p><

44、p>　　typedef struct busyspace</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int from;</b></p><p>　　readyque r;</p><p>　　busyspace * next;</p><p>

45、　　}busyspace,*busy</p><p><b>　　主要程序代碼分析</b></p><p>　?、胖骱瘮?shù)//代碼請(qǐng)?zhí)砑舆m當(dāng)?shù)淖⑨尅?lt;/p><p>　　int main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Is=(idly)mall

46、oc(sizeof(idlyspace));</p><p>　　Is->from=0;</p><p>　　Is->size=256;</p><p>　　Is->next=NULL;</p><p><b>　　Is2=Is;</b></p><p>　　Bs=(busy)m

47、alloc(sizeof(busyspace));</p><p>　　Bs->next=NULL;</p><p><b>　　int t,t1;</b></p><p>　　printf("\n.......................歡迎來(lái)到動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)..................\n\n")

48、;</p><p>　　printf("...........................請(qǐng)選擇要執(zhí)行的算法:...........................\n");</p><p>　　printf("......................... 1.最先適應(yīng)算法 ...............................\n&quo

49、t;);</p><p>　　printf("......................... 2.下次適應(yīng)算法 ............................\n");</p><p>　　printf("..........................3.最優(yōu)適應(yīng)算法 ...............................\n&q

50、uot;);</p><p>　　printf("......................... 4.最壞適應(yīng)算法 ................................\n");</p><p>　　printf(".................................................................

51、.......\n");</p><p>　　printf("請(qǐng)輸入您的選擇:");</p><p>　　scanf("%d",&t);</p><p><b>　　int i;</b></p><p>　　while(i!=5)</p><p

52、><b>　　{</b></p><p>　　printf("........................................................................\n");</p><p>　　printf(".........................操作菜單如下：（請(qǐng)選擇）...

53、....................n");</p><p>　　printf("..........................1.輸入進(jìn)程分配空間 ...........................n");</p><p>　　printf("......................... 2.進(jìn)程撤銷回收空間 .........

54、..................\n");</p><p>　　printf("......................... 3.輸出所有空閑分區(qū) ..........................\n");</p><p>　　printf("..........................4.輸出所有已分配分區(qū).........

55、.................\n");</p><p>　　printf(".......................... 5.退 出 ..........................\n");</p><p>　　printf(".........................................

56、...............................\n");</p><p>　　scanf("%d",&i);</p><p><b>　　switch(i)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　c

57、ase 1:</b></p><p><b>　　switch(t)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　case 1:</b></p><p><b>　　t1=FF();</b></p>

58、<p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 2:</b></p><p><b>　　t1=NF();</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case

59、 3:</b></p><p><b>　　t1=BF();</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 4:</b></p><p><b>　　t1=WF();</b></p>

60、<p><b>　　break;</b></p><p><b>　　default:</b></p><p>　　printf("選擇算法錯(cuò)誤\n");</p><p><b>　　return 1;</b></p><p><b>

61、;　　}</b></p><p><b>　　if(t1)</b></p><p>　　printf("分配空間成功\n");</p><p><b>　　else</b></p><p>　　printf("分配空間失敗\n");</p&g

62、t;<p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 2:</b></p><p>　　t1=recover();</p><p><b>　　if(t1)</b></p><p>　　printf("回收成功\n"

63、;);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　printf("回收失敗\n");</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 3:</b></p><p>　　I

64、sprint();</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 4:</b></p><p>　　Bsprint();</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}

65、</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　第三章 ：分析并實(shí)現(xiàn)四種內(nèi)存分配算法</p><p><b>　　

66、最先適應(yīng)算法</b></p><p>　　空閑區(qū)按地址從小到大的次序排列。</p><p>　　分配：當(dāng)進(jìn)程申請(qǐng)大小為 SIZE 的內(nèi)存時(shí)，系統(tǒng)順序查找空閑區(qū)表（鏈），直到找到容量滿足要求（≥SIZE）的空閑區(qū)為止。從該空閑區(qū)中劃出大小為 SIZE的分區(qū)分配給進(jìn)程，余下的部分仍作為一個(gè)空閑區(qū)，但要修改其首址和大小。 </p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：這種算法是

67、盡可能地利用低地址部分的空閑區(qū)，而盡量地保證高地址 6部分的大空閑區(qū)，有利于大作業(yè)的裝入。</p><p>　　缺點(diǎn):主存低地址和高地址分區(qū)利用不均衡。在低地址部分集中了許多非常小的空閑區(qū)碎片降低了主存的利用率。</p><p><b>　　最先適應(yīng)算法</b></p><p><b>　　int FF()</b><

68、/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int t=0;</b></p><p>　　readyque D;</p><p>　　printf“"請(qǐng)輸入進(jìn)程名:\”");</p><p>　　scanf“"%”",

69、D.name);</p><p>　　printf“"輸入進(jìn)程申請(qǐng)空間大小:\”");</p><p>　　scanf“"%”",&D.size);</p><p>　　idly l=Is;</p><p>　　int mt=256;</p><p>　　busy b=B

70、s;</p><p>　　idly min=NULL;</p><p>　　while(l)</p><p>　　//尋找空閑表中大小滿足申請(qǐng)進(jìn)程所需大小并且起址最小的空閑結(jié)點(diǎn)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(D.size<=l->size)&l

71、t;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(l->from<mt)</p><p>　　{ mt=l->from; min=l; t=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>

72、;</p><p>　　l=l->next;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(mt!=256)//如果找到則為進(jìn)程分配空間</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　busy j;<

73、;/b></p><p>　　j=(busy)malloc(sizeof(busyspace));</p><p>　　j->from=min->from;</p><p>　　for(int i=0;i<10;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p&g

74、t;　　j->r.name[i]=D.name[i];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　j->r.size=D.size;</p><p>　　while(b->next)</p><p>　　{ if(b->next->from<j->from)&l

75、t;/p><p>　　b=b->next; else</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　j->next=b->next;</p><p>　　b->next=j;</p>

76、;<p>　　min->from=min->from+D.size;</p><p>　　min->size=min->size-D.size;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return t;</b></p><p>&l

77、t;b>　　}</b></p><p><b>　　下次適應(yīng)分配算法 </b></p><p>　　最先適應(yīng)算法的變種。</p><p>　　總是從空閑區(qū)上次掃描結(jié)束處順序查找空閑區(qū)表（鏈），直到找到第一個(gè)滿足容量要求的空閑區(qū)為止，分割一部分給作業(yè)，剩余部分仍作為空閑區(qū)。</p><p><b&g

78、t;　　下次適應(yīng)分配算法</b></p><p><b>　　int NF()</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int t=0;</b></p><p>　　readyque D;</p><p>

79、　　printf“"請(qǐng)輸入進(jìn)程名:\”");</p><p>　　scanf“"%”",D.name);</p><p>　　printf“"輸入進(jìn)程申請(qǐng)空間大小:\”");</p><p>　　scanf“"%”",&D.size);</p><p>　

80、　int mt=256;</p><p>　　idly l=Is2;</p><p>　　idly min=NULL;</p><p>　　busy b=Bs;</p><p><b>　　while(l)</b></p><p>　　//尋找空閑表中大小滿足申請(qǐng)進(jìn)程所需大小并且起址最小的空閑結(jié)點(diǎn)

81、</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(D.size<=l->size)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(l->from<mt)</p><p>　　{ mt=l->from; min

82、=l; t=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　l=l->next;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(mt!=256)//如果

83、找到則為進(jìn)程分配空間</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　busy j;</b></p><p>　　j=(busy)malloc(sizeof(busyspace));</p><p>　　j->from=min->from;</p>&l

84、t;p>　　for(int i=0;i<10;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　j->r.name[i]=D.name[i];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　j->r.size=D.size;</p>

85、;<p>　　while(b->next)</p><p>　　{ if(b->next->from<j->from)</p><p>　　b=b->next; else</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</

86、b></p><p>　　//將申請(qǐng)空間進(jìn)程插入到已分配鏈表中</p><p>　　j->next=b->next;</p><p>　　b->next=j;</p><p>　　//修改相應(yīng)空閑節(jié)點(diǎn)的起址和大小</p><p>　　min->from=min->from+D.siz

87、e;</p><p>　　min->size=min->size-D.size;</p><p>　　Is2=min->next;//ls2指向修改結(jié)點(diǎn)的下一個(gè)結(jié)點(diǎn)</p><p><b>　　t=1;</b></p><p><b>　　return t;</b>

88、;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　l=Is;//l指向空閑表的頭</p><p>　　while(l!=Is2)//循環(huán)查找</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(D.size<=l->s

89、ize)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(l->from<mt)</p><p>　　{ mt=l->from; min=l; t=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}<

90、;/b></p><p>　　l=l->next;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(mt!=256)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　busy j;</b></p&g

91、t;<p>　　j=(busy)malloc(sizeof(busyspace));</p><p>　　j->from=min->from;</p><p>　　for(int i=0;i<10;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　j->r.nam

92、e[i]=D.name[i];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　j->r.size=D.size;</p><p>　　while(b->next)</p><p>　　{ if(b->next->from<j->from)</p><p

93、>　　b=b->next; else</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　j->next=b->next;</p><p>　　b->next=j;</p><p>　　m

94、in->from=min->from+D.size;</p><p>　　min->size=min->size-D.size;</p><p>　　Is2=min->next;</p><p><b>　　t=1;</b></p><p><b>　　return t;</

95、b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return t;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　最優(yōu)適應(yīng)算法</b></p><p>　　空閑區(qū)按容量遞

96、增的次序排列。</p><p>　　分配：當(dāng)進(jìn)程申請(qǐng)存儲(chǔ)空間，系統(tǒng)順序查找空閑區(qū)表（鏈），直到找到第一個(gè)滿足容量要求的空閑區(qū)為止。 采用最優(yōu)適應(yīng)算法選中的空閑區(qū)是滿足容量要求的最小空閑區(qū)。 </p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：選中的空閑區(qū)是滿足容量要求的最小空閑區(qū)，而不致于毀掉較大的空閑區(qū)。 </p><p>　　缺點(diǎn)：空閑區(qū)的大小一般與申請(qǐng)分區(qū)大小不相等，因此將其一分為二

97、，留下來(lái)的空閑區(qū)一般情況下是很小的，以致無(wú)法使用。隨著時(shí)間的推移，系統(tǒng)中的小空閑區(qū)會(huì)越來(lái)越多，從而造成存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)。</p><p><b>　　最優(yōu)適應(yīng)算法</b></p><p><b>　　int BF()</b></p><p><b>　　{</b></p><p>

98、;<b>　　int t=0;</b></p><p>　　readyque D;</p><p>　　printf“"請(qǐng)輸入進(jìn)程名:\”");</p><p>　　scanf“"%”",D.name);</p><p>　　printf“"輸入進(jìn)程申請(qǐng)空間大小:\”&q

99、uot;);</p><p>　　scanf“"%”",&D.size);</p><p>　　idly l=Is;</p><p>　　idly min=NULL;</p><p>　　int mt=256;</p><p>　　busy b=Bs;</p><p>

100、;<b>　　while(l)</b></p><p>　　//在空閑鏈中尋找第一個(gè)大于所輸入的進(jìn)程大小的空閑塊</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(D.size<=l->size)</p><p><b>　　{</b></p&

101、gt;<p>　　if(l->size<mt)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　mt=l->size; min=l; t=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></

102、p><p>　　l=l->next;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(mt!=256)//找到第一個(gè)滿足要求的空閑塊</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　busy j;</b

103、></p><p>　　j=(busy)malloc(sizeof(busyspace));//申請(qǐng)分配用于存放進(jìn)程的內(nèi)存空間</p><p>　　j->from=min->from;</p><p>　　//將第一個(gè)滿足要求的空閑塊（min）的首地址賦給j</p><p>　　for(int i=0;i&l

104、t;10;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　j->r.name[i]=D.name[i];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　j->r.size=D.size;</p><p>　　while(b-&g

105、t;next)</p><p>　　//按從小到大的順序查找新進(jìn)程在已分配區(qū)中的位置</p><p>　　{ if(b->next->from<j->from)</p><p>　　b=b->next; else</p><p><b>　　break;</b></p>

106、;<p><b>　　}</b></p><p>　　j->next=b->next;</p><p>　　b->next=j;//將所輸入的進(jìn)程插入進(jìn)程鏈</p><p>　　min->from=min->from+D.size;//改變?cè)摽臻e塊的起始地址</p>

107、;<p>　　min->size=min->size-D.size;//改變?cè)摽臻e塊的剩余大小</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return t;</b></p><p><b>　　}</b></p><p&

108、gt;<b>　　最壞適應(yīng)算法 </b></p><p>　　為了克服最佳適應(yīng)算法把空閑區(qū)切割得太小的缺點(diǎn)，人們提出了一種最壞適應(yīng)算法，即每次分配時(shí)，總是將最大的空閑區(qū)切去一部分分配給請(qǐng)求者，剩余的部分仍是一個(gè)較大的空閑區(qū)。避免了空閑區(qū)越分越小的問(wèn)題。 </p><p>　　要求空閑區(qū)按容量遞減的順序排列。 </p><p>　　分配：進(jìn)程申請(qǐng)

109、存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，檢查空閑區(qū)表（鏈）的第一個(gè)空閑區(qū)的大小是否滿足要求，若不滿足則令進(jìn)程等待；若滿足則從該空閑區(qū)中分配一部分存儲(chǔ)區(qū)給用戶，剩下的部分仍作為空閑區(qū)。</p><p><b>　　最壞適應(yīng)算法</b></p><p><b>　　int WF()</b></p><p><b>　　{</b><

110、;/p><p><b>　　int t=0;</b></p><p>　　readyque D;</p><p>　　printf“"請(qǐng)輸入進(jìn)程名:\”");</p><p>　　scanf“"%”",D.name);</p><p>　　printf“&quo

111、t;輸入進(jìn)程申請(qǐng)空間大小:\”");</p><p>　　scanf“"%”",&D.size);//輸入進(jìn)程申請(qǐng)的空間大小</p><p>　　idly l=Is;//l指向空閑鏈表ls頭</p><p>　　idly min=NULL;</p><p><b>　　int mt

112、=0;</b></p><p>　　busy b=Bs;//b指向已分配鏈表Bs頭</p><p>　　//找到空閑分區(qū)中大小滿足進(jìn)程的請(qǐng)求且尺寸最大的結(jié)點(diǎn)</p><p><b>　　while(l)</b></p><p><b>　　{</b></p>

113、<p>　　if(D.size<=l->size)</p><p>　　//判斷進(jìn)程所申請(qǐng)的大小是否小于空閑區(qū)的各結(jié)點(diǎn)大小</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(l->size>mt)</p><p><b>　　{</b></

114、p><p>　　mt=l->size;</p><p>　　min=l;//min指向空閑區(qū)中尺寸最大的結(jié)點(diǎn) </p><p><b>　　t=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p&g

115、t;<p>　　l=l->next;//l指向空閑鏈表下一個(gè)結(jié)點(diǎn)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(mt!=0)//判斷是否找到了空閑區(qū)的滿足結(jié)點(diǎn)</p><p><b>　　{</b></p><p><

116、b>　　busy j;</b></p><p>　　j=(busy)malloc(sizeof(busyspace));</p><p>　　j->from=min->from;</p><p>　　for(int i=0;i<10;i++)</p><p><b>　　{</b>&l

117、t;/p><p>　　j->r.name[i]=D.name[i];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　j->r.size=D.size;</p><p>　　while(b->next)//尋找插入到已分配鏈表中的位置</p><p>　　

118、{ if(b->next->from<j->from)</p><p>　　b=b->next; else</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//把此進(jìn)程結(jié)點(diǎn)j插入到已分配鏈表中</p&g

119、t;<p>　　j->next=b->next;</p><p>　　b->next=j;</p><p>　　//修改空閑鏈表的相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的參數(shù)</p><p>　　min->from=min->from+D.size;</p><p>　　min->size=min->size-D.s

120、ize;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return t;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　可變分區(qū)的回收</b></p><p>　　當(dāng)某個(gè)進(jìn)程釋放

121、某存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，系統(tǒng)首先檢查釋放區(qū)是否與系統(tǒng)中的空閑區(qū)相鄰若相鄰則把釋放區(qū)合并到相鄰的空閑區(qū)去，否則把釋放區(qū)作為一個(gè)空閑區(qū)插入到空閑表的適當(dāng)位置。</p><p>　　釋放區(qū)與空閑區(qū)相鄰的四種情況。</p><p>　　釋放區(qū)與前空閑區(qū)相鄰：把釋放區(qū)與前空閑區(qū)合并到一個(gè)空閑區(qū)。其首址仍為前空閑區(qū)首址，大小為釋放區(qū)大小與空閑區(qū)大小之和。</p><p>　　釋放區(qū)與后空閑

122、區(qū)相鄰：則把釋放區(qū)合并到后空閑區(qū)，其首地址為釋放區(qū)首地址，大小為二者之和。</p><p>　　釋放區(qū)與前后兩空閑區(qū)相鄰：這三個(gè)區(qū)合為一個(gè)空閑區(qū)，首地址為前空閑區(qū)首址，大小為這三個(gè)空閑區(qū)之和，并取消后空閑區(qū)表目。</p><p>　　釋放區(qū)不與任何空閑區(qū)相鄰：將釋放區(qū)作為一個(gè)空閑區(qū)，將其大小和首址插入到空閑區(qū)表的適當(dāng)位置。</p><p><b>　　回收

123、內(nèi)存算法</b></p><p>　　int recover()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　readyque D;</p><p>　　printf“"請(qǐng)輸入想要回收的進(jìn)程名\”");</p><p>　　scanf“"%

124、”",D.name);</p><p>　　busy b=Bs;</p><p>　　idly l=Is;</p><p>　　while(b->next) //查找輸入的進(jìn)程名是否在已分配鏈表中</p><p><b>　　{</b></p><p>　　bool

125、yo=1;</p><p>　　for(int i=0;i<10;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(b->next->r.name[i]==D.name[i]) yo=yo*1;</p><p>　　else yo=0;</p><p>

126、<b>　　}</b></p><p>　　//如果在已分配鏈表中則釋放該結(jié)點(diǎn)所占空間</p><p><b>　　if(yo)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　int t=b->next->from;</p>&l

127、t;p>　　int ts=b->next->r.size;</p><p><b>　　while(l)</b></p><p>　　{ if(l->from>t+ts)//所回收進(jìn)程與空閑結(jié)點(diǎn)上下都不鄰接 </p><p><b>　　{ </b></p><

128、p><b>　　idly tl;</b></p><p>　　tl=(idly)malloc(sizeof(idlyspace));</p><p>　　tl->from=t;</p><p>　　tl->size=ts;</p><p>　　tl->next=l; </p><

129、;p><b>　　Is=tl;</b></p><p><b>　　break; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(l->from==t+ts)//所回收進(jìn)程與空閑結(jié)點(diǎn)下鄰接 {</p><p>　　l->

130、from=t;</p><p>　　l->size=l->size+ts;</p><p>　　busy tb=b->next;</p><p>　　b->next=b->next->next;</p><p><b>　　free(tb);</b></p><p&

131、gt;<b>　　return 1;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(l->from+l->size<t)//所回收進(jìn)程與空閑結(jié)點(diǎn)上下都不鄰接 {</p><p><b>　　idly tl;</b></p><

132、;p>　　tl=(idly)malloc(sizeof(idlyspace));</p><p>　　tl->from=t;</p><p>　　tl->size=ts;</p><p>　　tl->next=l->next;</p><p>　　l->next=tl;</p><p&g

133、t;<b>　　break; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(l->from+l->size==t)//所回收進(jìn)程與空閑結(jié)點(diǎn)上鄰接 {</p><p>　　l->size=l->size+ts;</p><p>

134、　　if(l->from+l->size==l->next->from)//所回收進(jìn)程與空閑結(jié)點(diǎn)上下都鄰接</p><p><b>　　{</b></p><p>　　l->size=l->size+l->next->size;</p><p>　　idly tm=l->next;<

135、;/p><p>　　l->next=l->next->next;</p><p><b>　　freI);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　br</b></p><p>　　l=l->nex

136、t;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//從已分配鏈表中釋放所回收進(jìn)程</p><p>　　busy tb=b->next;</p><p>　　b->next=b->next->next;</p><p><b>　　free(tb)