《實(shí)驗(yàn)四-存儲(chǔ)器管理》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實(shí)驗(yàn)四-存儲(chǔ)器管理（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)四 存儲(chǔ)器管理 1、目的與要求 本實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生熟悉存儲(chǔ)器管理的方法，加深對(duì)所學(xué)各種存儲(chǔ)器管理方案的了解；要求采用一些常用的存儲(chǔ)器分配算法，設(shè)計(jì)一個(gè)存儲(chǔ)器管理模擬系統(tǒng)，模擬內(nèi)存空間的分配和釋放。 2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ①設(shè)計(jì)一個(gè)存放空閑塊的自由鏈和一個(gè)內(nèi)存作業(yè)分配表，存放內(nèi)存中已經(jīng)存在的作業(yè)。 ②編制一個(gè)按照首次適應(yīng)法分配內(nèi)存的算法，進(jìn)行內(nèi)存分配。 ③同時(shí)設(shè)計(jì)內(nèi)存的回收以及內(nèi)存清理（如果要分配的作業(yè)塊大于任何一個(gè)空閑塊，但小于總的空閑分區(qū)，則需要進(jìn)行內(nèi)存的清理，空出大塊的空閑分區(qū)）的算法。 3．實(shí)驗(yàn)環(huán)境 ①PC兼容機(jī) ②Windows、DOS系統(tǒng)、Turbo c

2、2.0 ③C語言 4．實(shí)驗(yàn)提示 一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1、自由鏈 內(nèi)存空區(qū)采用自由鏈結(jié)構(gòu)，鏈?zhǔn)子芍羔榝reep指向，鏈中各空區(qū)按地址遞增次序排列。初啟動(dòng)時(shí)整個(gè)用戶內(nèi)存區(qū)為一個(gè)大空區(qū)，每個(gè)空區(qū)首部設(shè)置一個(gè)區(qū)頭（freearea）結(jié)構(gòu)，區(qū)頭信息包括： Size 空區(qū)大小 Next 前向指針，指向下一個(gè)空區(qū) Back 反向指針，指向上一個(gè)空區(qū) Adderss 本空區(qū)首地址 2、內(nèi)存分配表JOBMAT 系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)MAT，每個(gè)運(yùn)行的作業(yè)都在MAT中占有一個(gè)表目，回收分區(qū)時(shí)清除相應(yīng)表目，表目信息包括： Name 用戶作業(yè)名 Length 作業(yè)區(qū)大小

3、 Addr 作業(yè)區(qū)首地址 二、算法 存儲(chǔ)分配算法采用首次適應(yīng)法，根據(jù)指針freep查找自由鏈，當(dāng)找到第一塊可滿足分配請(qǐng)求的空區(qū)便分配，當(dāng)某空區(qū)被分配后的剩余空閑空間大于所規(guī)定的碎片最小量mini時(shí)，則形成一個(gè)較小的空區(qū)留在自由鏈中。 回收時(shí)，根據(jù)MAT將制定分區(qū)鏈入自由鏈，若該分區(qū)有前鄰或后鄰分區(qū)，則將他們拼成一個(gè)較大的空區(qū)。 當(dāng)某個(gè)分配請(qǐng)求不能被滿足，但此時(shí)系統(tǒng)中所有碎片總?cè)萘繚M足分配請(qǐng)求的容量時(shí)，系統(tǒng)立即進(jìn)行內(nèi)存搬家，消除碎片。即將各作業(yè)占用區(qū)集中下移到用戶內(nèi)存區(qū)的下部（高地址部分），形成一片連續(xù)的作業(yè)區(qū)，而在用戶內(nèi)存區(qū)的上部形成一塊較大的空閑，然后再進(jìn)行分配。 本系統(tǒng)

4、的主要程序模塊包括：分配模塊ffallocation，回收模塊ffcollection，搬家模塊coalesce及命令處理模塊menu，menu用以模擬系統(tǒng)的輸入，通過鍵盤命令選擇進(jìn)行分配模塊、回收模塊、內(nèi)存查詢以及退出的操作。 程序運(yùn)行的流程如下圖： 5．實(shí)驗(yàn)運(yùn)行情況 ****************MENU*************** You can select one of the following: (1)Require to be allocate. 請(qǐng)分配內(nèi)存 (2)Require to collecte the size. 將分配的內(nèi)存回收 (3)

5、Check the memory. 檢查當(dāng)前的內(nèi)存情況 (4)Quit. 退出 *********************************** 1 Enter your job name:JOB1 Enter your job length:1000 name length(b) addre JOB1 1000 2000 The total left is 4000 bytes 6．實(shí)驗(yàn)程序 #include #include #include #include

6、 #include #include "string.h" #define TOTALSPACE 5000 /*起始空閑空間大小 #define INITADDRESS 2000 /*起始地址 #define MINSPACE 100 #define MAXJOBCNT 10 /* 內(nèi)存中作業(yè)數(shù)量最大值 struct JobMat { char name[10]; int address; int length; struct JobMat * next; struct J

7、obMat * back; }; struct FreeArea { int address; int size; struct FreeArea * next; struct FreeArea * back; }; struct JobMat *p_JobMat; struct FreeArea *p_FreeArea; int UnusedSpace; /*未分配的空閑空間大小 int CurrentJobCnt; /*目前內(nèi)存中的作業(yè)數(shù)量 int JobSize; /*目前要分配的

8、作業(yè)的大小 char JobName[10]; int JobAddress; void initiation(){ p_FreeArea=(struct FreeArea *)malloc(sizeof(struct FreeArea)); p_FreeArea->size=TOTALSPACE; p_FreeArea->address=INITADDRESS; p_FreeArea->next=NULL; p_FreeArea->back=NULL; UnusedSpace=TOTALS

9、PACE; 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 (UnusedSpace

10、y, you input job length is too big ^_^ \n");*/ return; } JobAddress=0; fp=p_FreeArea; while (fp!=NULL) if((fp->size) < JobSize) { fp=fp->next; } else { CurrentJobCnt=CurrentJobCnt+1; UnusedSpace=UnusedSpace-JobSize; jp2=(struct JobMat *)malloc(sizeof(struct

11、JobMat)); strcpy(jp2->name,JobName); jp2->length=JobSize; jp2->address=fp->address; JobAddress=jp2->address; if (p_JobMat==NULL) { jp2->next=NULL; jp2->back=NULL; p_JobMat=jp2; } else { jp=p_JobMat; while((jp!=NULL)&&(jp2->addressaddr

12、ess)) { jp1=jp; jp=jp->next; } jp2->next=jp; if (jp==NULL) { jp2->back=jp1; jp1->next=jp2; } else { jp2->back=jp->back; if (jp->back!=NULL) jp1->next=jp2; else p_JobMat=jp2; jp->back=jp2;

13、 } } if (fp->size-JobSizenext!=NULL) fp->next->back=fp->back; if (fp->back!=NULL) fp->back->next=fp->next; else p_FreeArea=fp->next; } else { fp->size=fp->size-JobSize; fp->address=fp->address+JobSize; } /*exit(1);*/ return; }

14、} 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=jp->next; } if (jp!=NULL) { CurrentJobCnt=CurrentJobCnt-1; UnusedSpace=Unus

15、edSpace+jp->length; if (p_FreeArea==NULL) { p_FreeArea=(struct FreeArea *)malloc(sizeof(struct FreeArea)); p_FreeArea->address=jp->address; p_FreeArea->size=jp->length; p_FreeArea->next=NULL; p_FreeArea->back=NULL; } else { fp=p_FreeArea; while((fp!=NU

16、LL)&&(fp->addressaddress)) { fp1=fp; fp=fp->next; } if (fp!=NULL) { if ((fp->next!=NULL)&&(fp->next->address==jp->address+jp->length)) { f=f+1; } if ((fp->back!=NULL)&&(jp->address==fp1->address+fp1->size)) { f=f+2; } }

17、 else if ((jp->address) == (fp1->address+(fp1->size))) { f=f+2; } switch (f) { case 0: fp2=(struct FreeArea *)malloc(sizeof(struct FreeArea)); fp2->address=jp->address; fp2->size=jp->length; fp2->next=fp; if (fp!=NULL) { fp2->bac

18、k=fp->back; if (fp->back!=NULL) fp1->next=fp2; else p_FreeArea=fp2; fp->back=fp2; } else { fp2->back=fp1; fp1->next=fp2; } break; case 1: fp->size=fp->size+jp->length; fp->address=jp->address; break; case 2:

19、 fp1->size=fp1->size+jp->length; break; case 3: fp1->size=fp1->size+jp->length+fp->size; fp1->next=fp->next; if (fp->next!=NULL) { fp->next->back=fp2; } free (fp); break; } } if (jp==p_JobMat) p_JobMat=jp->next; if (jp->

20、next!=NULL) {jp->next->back=jp->back;} if (jp->back!=NULL) jp->back->next=jp->next; free(jp); } } void showyou() { struct JobMat *jp; /*clrscr();*/ if (CurrentJobCnt<=0) { printf("No job.\n"); } else { printf("name length(b) addre\n"); jp=p_JobMat; while (j

21、p!=NULL) { printf("%s %d %d\n", jp->name, jp->length,jp->address); jp=jp->next; } } printf("The total left is %d bytes\n",UnusedSpace); } void coalesce() { struct FreeArea *fp; struct FreeArea *fp1; struct JobMat *jp; int bottom; if (CurrentJobCnt>0) {

22、 jp=p_JobMat; bottom=TOTALSPACE+INITADDRESS; while (jp!=NULL) { jp->address=bottom-jp->length; bottom=bottom-jp->length; jp=jp->next; } fp=p_FreeArea; while(fp!=NULL) { fp1=fp; fp=fp->next; free(fp1); } p_FreeArea=(struct FreeArea *)malloc(sizeof

23、(struct FreeArea)); p_FreeArea->size=UnusedSpace; p_FreeArea->address=INITADDRESS; p_FreeArea->next=NULL; p_FreeArea->back=NULL; } } void menu() { int select; printf("\n\n\n****************MENU***************\n"); printf("You can select one of the following:\n"); printf(

24、"(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("

25、The job is too many"); } else { printf("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

26、: 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.實(shí)驗(yàn)結(jié)果 11