主存储器的分配与回收实验报告

主存储器的分配与回收实验报告班级：10网工三班学生姓名：谢昊天学号：1215134046实验目的和要求：一个好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器，而且要能合理地分配和使用这些存储空间。当用户提出申请存储器空间时，存储管理必须根据申请者的要求，按一定的策略分析主存空间的使用情况，找出足够的空闲区域分配给申请者。当作业撤离或主动归还主存资源时，则存储管理要收回作业占用的主存空间或归还部分主存空间。主存的分配和回收的实现虽与主存储器的管理方式有关的，通过本实验帮助学生理解在不同的存储管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。实验内容与分析设计：本实验模拟在两种存储管理方式下的主存分配和回收。第一题：在可变分区管理方式下采用最先适应算法实现主存分配和实现主存回收。[提示]：可变分区方式是按作业需要的主存空间大小来分割分区的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入。随着作业的装入、撤离，主存空间被分成许多个分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。第二题：在分页式管理方式下采用位示图来表示主存分配情况，实现主存空间的分配和回收。实验步骤与调试过程：1．打开vc6.0，新建Win32ApplicationConsole工程，并建基于控制台的文件。2．定义相应的函数的作用如下：#defineTOTLE_LEFT108//除系统占用内存外的剩余内存 #definefirst_free14//第一块空闲区的起始地址 #definefirst_size12//第一块空闲区的大小 #definesec_free32//第二块空闲区的起始地址 #definesec_size96//第二块空闲区的大小 #definefirst_job_size3#definesec_job_size23#definethird_job_size3//空闲分区表结点 structFree{intstart;intlength;Free(ints,intl);};do_request(name,size)//申请作业do_revoke(name)//回收作业的存储空间 print_task()//查看作业3．根据要求编辑在可变分区管理方式下采用最先适应算法实现主存分配和实现主存回收的程序，并对其进行调试。4．观察当有一个新作业要求装入主存是的情况。5．采用最先适应算法分配主存空间。6．根据要求编辑在分页式管理方式下采用位示图来表示主存分配情况，实现主存空间的分配和回收，并对其进行调试。实验结果：分页管理中：运行程序后在控制台中出现1.调入作业2.撤销作业3.打印的界面。根据提示进行不同的操作。1、开始有512K的空间，未分配。用名称P来表示。进程A申请200K的空间，（申请用1表示，释放用0表示），其结果显示如下。2．进程B申请150K的空间3．进程A释放200K的空间4、进程C申请100K的空间，进程D申请50K的空间。5、进程E申请30K的空间，进程F申请70K的空间疑难小结：通过本次试验，我对主存储器的分配与回收有了进一步的了解，通过动手实现其主存储器的分配与回收，更加深刻的理解了主存储器的分配与回收的特点。同时，在实验过程中，回顾书本上的理论知识，巩固了我的知识。本实验用到的一些数据结构有：typedefstructNODE{charname;//名称floatstart;//起始位置floatend;//大小intflag;//是否分配的标志}NODE;NODEOS[COUNT];//数组在清楚主存储器分配和回收的情况下，做些实验还是比较简单的。关键是注意当找到一个大的块时，如何将这个大块分成两小块，一块用于分配，另一块依旧是未分配。在主存储器空间的分配和回收应该注意其中的分配的时候的错误控制和回收时候的错误控制，此外，还应该针对作业分配失败的异常作出相应的处理代码。主要算法和程序清单：分页管理：#include<iostream>#include<vector>#include<string>#include<memory.h>usingnamespacestd;boolblock[8][8];vector<int>page;vector<vector<int>>work;intsel;voidinit(){ intt; memset(block,0,sizeof(bool)); vector<int>v;for(t=0;t<6;t++)block[0][t]=1;block[1][1]=1;block[1][3]=1;block[1][5]=1;block[3][0]=1;block[3][7]=1;for(t=0;t<64;t++){ if(block[t/8][t%8]) v.push_back(t);}work.push_back(v);}voidscreen(){ cout<<endl <<"1.调入作业"<<endl <<"2.撤销作业"<<endl <<"3.打印"<<endl; cin>>sel;}voidadd_work(){ cout<<"请输入作业的大小"<<endl; intlength,sum,t; cin>>length; vector<int>now; for(t=0,sum=0;t<64;t++) if(!block[t/8][t%8]) sum++; if(sum<length){ cout<<"内存溢出"<<endl; exit(0); } for(t=0;t<64&&length;t++) if(!block[t/8][t%8]){ block[t/8][t%8]=1; length--; now.push_back(t);} work.push_back(now); cout<<"完成!"<<endl; } voiddes_work(){ if(work.size()==0){ cout<<"无作业可供删除"<<endl; exit(0); } cout<<"请输入要删除的作业"<<endl <<"最大是"<<work.size()-1<<endl; intsel,num; cin>>sel; for(inti=0;i<work[sel].size();i++){ num=work[sel][i]; block[num/8][num%8]=0; } work.erase(work.begin()+sel); cout<<"完成！"<<endl;}voidprint(){ inti,j,sum(0); cout<<"内存使用情况"<<endl; for(i=0;i<8;i++) { for(j=0;j<8;j++){ cout<<""<<block[i][j]; if(!block[i][j])sum++; } cout<<endl; } cout<<"当前空余块总数为:"<<sum<<endl; for(i=0;i<work.size();i++){ cout<<"作业"<<i<<":"<<endl <<"页表块表"<<endl; for(j=0;j<work[i].size();j++) cout<<j<<""<<work[i][j]<<endl; } cout<<endl;}intmain(){ init(); while(1){ screen(); if(sel==1){ add_work(); } elseif(sel==2) des_work(); elseprint(); } return0;}最先算法：#include<stdio.h>intTABLE[4][2]={{0,512}};intWORK[8][3]={{300,1,0},{100,2,0},{300,1,1},{150,3,0},{30,4,0},{40,5,0},{60,6,0},{30,4,1}};inti,j,k,flag=1,now,temp[2],once=0;voidfirst_01(){ once=0; for(i=0;i<flag;i++) { if(once==0&&TABLE[i][1]>=WORK[now][0]) { TABLE[i][0]=TABLE[i][0]+WORK[now][0]; TABLE[i][1]=TABLE[i][1]-WORK[now][0]; for(j=now;j<8;j++) { if(WORK[j][2]==1&&WORK[now][2]==0&&WORK[j][1]==WORK[now][1]) { WORK[j][1]=TABLE[i][0]; WORK[now][1]=TABLE[i][0]-WORK[now][0]; } } once=1; } }}voidfirst_02(){ j=0; for(i=0;i<flag;i++) { if(WORK[now][1]==TABLE[i][0]) { TABLE[i][0]=TABLE[i][0]-WORK[now][0]; TABLE[i][1]=TABLE[i][1]+WORK[now][0]; } else { j++; } } if(j==flag) { flag++; TABLE[flag-1][0]=WORK[now][1]-WORK[now][0]; TABLE[flag-1][1]=WORK[now][0]; }}voidfirst_03(){ for(i=0;i<flag;i++) { if(TABLE[i][0]==0) { for(j=i+1;j<flag;j++) { TABLE[j][0]=TABLE[j-1][0]; TABLE[j][0]=0; TABLE[j][1]=TABLE[j-1][1]; TABLE[j][1]=0; } }}for(i=0;i<flag;i++){ for(j=i;j<flag;j++) { if(TABLE[i][0]>TABLE[j][0]) {for(k=0;k<2;k++){ temp[k]=TABLE[i][k]; TABLE[i][k]=TABLE[j][k]; TABLE[j][k]=temp[k];} } }}printf("\t本次TABLE空闲区说明表\n");printf("\t起止\t长度\t状态\