操作系统课程设计报告动态分区分配

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计算机操作系统课程设计报告《存储管理——动态分区分配算法的模拟》

《计算机操作系统》课程设计题目：—存储管理一一动态分区分配算法的模拟 _专业： _________ 软件工程_______________年级： __________ 2012级 ___________小组成员：_____________________________ 指导教师：______________________________ 时间：________________________________地点：________________________________2012年5月目录目录 (1)概述 (3)2. ................................................................................................................................ 课程设计任务及要求. (3)2.1 设计任务 (3)2.2 设计要求 (3)2.3 课程设计任务安排 (3)3. 算法及数据结构 (4)3.1 算法的总体思想（流程） (4)3.2 首次适应算法 (4)3.2.1 功能 (4)3.2.2 数据结构（包括变量的定义，要注释！） (4)323算法（流程图表示，或伪C表示） (5)3.3 循环首次适应算法 (6)3.3.1 功能 (6)3.3.2 数据结构 (6)3.3.3 算法 (7)3.4 最佳适应算法 (8)3.4.1 功能 (8)3.4.2 数据结构 (8)3.4.3 算法 (8)3.5 最坏适应算法 (10)3.5.1 功能 (10)3.5.2 数据结构 (10)3.5.3 算法 (11)4. 程序设计与实现 (12)4.1 程序流程图 (12)4.2 程序代码（要注释） (12)4.3 实验结果 (21)5. 结论 (23)6. 收获、体会和建议。

(23)A的总结： (23)B的总结： (23)7. 参考文献。

操作系统-动态分区分配算法实验报告

实验题目：存储器内存分配设计思路：1.既然是要对内存进行操作，首先对和内存相关的内容进行设置我使用的是用自定义的数据结构struct来存放内存中一个内存块的内容包括：始地址、大小、状态（f:空闲u:使用e:结束）之后采用数组来存放自定义的数据类型，这样前期的准备工作就完成了2.有了要加工的数据，接下来定义并实现了存放自定义数据类型的数组的初始化函数和显示函数，需要显示的是每个内存块的块号、始地址、大小、状态3.接着依此定义三种动态分区分配算法首次适应算法、最佳适应算法和最差适应算法4.对定义的三种算法逐一进行实现①首次适应算法：通过遍历存放自定义数据类型的数组，找到遍历过程中第一个满足分配大小的内存块块号i，找到之后停止对数组的遍历，将i之后的块号逐个向后移动一个，然后将满足分配大小的内存块i分为两块，分别是第i块和第i+1块，将两块的始地址、大小、状态分别更新，这样便实现了首次适应算法②最佳适应算法：和首次适应算法一样，首先遍历存放自定义数据类型的数组，找到满足分配大小的内存块后，对内存块的大小进行缓存，因为最佳适应是要找到最接近要分配内存块大小的块，所以需要遍历整个数组，进而找到满足分配大小要求的而且碎片最小的块i，之后的操作和首次遍历算法相同③最差适应算法：和最佳适应算法一样，区别在于，最佳适应是找到最接近要分配内存块大小的块，而最差适应是要找到在数组中，内存最大的块i，找到之后的操作和最佳适应算法相同，因此不在这里赘述。

5.定义并实现释放内存的函数通过块号找到要释放的内存块，把要释放的内存块状态设置成为空闲，查看要释放的块的左右两侧块的状态是否为空闲，如果有空闲，则将空闲的块和要释放的块进行合并（通过改变块的始地址、大小、状态的方式）6.定义主函数，用switch来区分用户需要的操作，分别是：①首次适应②最佳适应③最差适应④释放内存⑤显示内存⑥退出系统实验源程序加注释：#include<bits/stdc++.h>#define MI_SIZE 100 //内存大小100typedef struct MemoryInfomation//一个内存块{int start; //始地址int Size; //大小char status; //状态 f:空闲 u:使用 e：结束} MI;MI MList[MI_SIZE];void InitMList() //初始化{int i;MI temp = { 0,0,'e' };for (i = 0; i < MI_SIZE; i++){MList[i] = temp;}MList[0].start = 0; //起始为0MList[0].Size = MI_SIZE;//大小起始最大MList[0].status = 'f'; //状态起始空闲}void Display() //显示{int i, used = 0;printf("\n---------------------------------------------------\n");printf("%5s%15s%15s%15s", "块号", "始地址", "大小", "状态");printf("\n---------------------------------------------------\n");for (i = 0; i < MI_SIZE && MList[i].status != 'e'; i++){if (MList[i].status == 'u'){used += MList[i].Size;}printf("%5d%15d%15d%15s\n", i, MList[i].start, MList[i].Size, MList[i].status == 'u' ? "使用" : "空闲");}printf("\n----------------------------------------------\n");}void FirstFit(){int i, j, flag = 0;int request;printf("最先适应算法：请问你要分配多大的内存\n");scanf("%d", &request);for (i = 0; i < MI_SIZE && MList[i].status != 'e'; i++){if (MList[i].Size >= request && MList[i].status == 'f') {if (MList[i].Size - request <= 0){MList[i].status = 'u';}else{for (j = MI_SIZE - 2; j > i; j--){MList[j + 1] = MList[j];}MList[i + 1].start = MList[i].start + request; MList[i + 1].Size = MList[i].Size - request;MList[i + 1].status = 'f';MList[i].Size = request;MList[i].status = 'u';flag = 1;}break;}}if (flag != 1 || i == MI_SIZE || MList[i].status == 'e'){printf("没有足够大小的空间分配\n");}Display();}void BadFit(){int i, j = 0, k = 0, flag = 0, request;printf("最坏适应算法：请问你要分配多大的内存\n");scanf("%d", &request);for (i = 0;i < MI_SIZE - 1 && MList[i].status != 'e';i++){if (MList[i].Size >= request && MList[i].status == 'f') {flag = 1;if (MList[i].Size > k){k = MList[i].Size;j = i;}}}i = j;if (flag == 0){printf("没有足够大小的空间分配\n");j = i;}else if (MList[i].Size - request <= 0){MList[i].status = 'u';}else{for (j = MI_SIZE - 2;j > i;j--){MList[j + 1] = MList[j];}MList[i + 1].start = MList[i].start + request;MList[i + 1].Size = MList[i].Size - request;MList[i + 1].status = 'f';MList[i].Size = request;MList[i].status = 'u';}Display();}void M_Release() //释放内存{int i, number;printf("\n请问你要释放哪一块内存:\n");scanf("%d", &number);if (MList[number].status == 'u'){MList[number].status = 'f';if (MList[number + 1].status == 'f')//右边空则合并{MList[number].Size += MList[number].Size;for (i = number + 1; i < MI_SIZE - 1 && MList[i].status != 'e'; i++) { //i后面的每一个结点整体后移if (i > 0){MList[i] = MList[i + 1];}}}if (number > 0 && MList[number - 1].status == 'f')//左边空则合并{MList[number - 1].Size += MList[number].Size;for (i = number; i < MI_SIZE - 1 && MList[i].status != 'e'; i++){MList[i] = MList[i + 1];}}}else{printf("该块内存无法正常释放\n");}Display();}void BestFit(){int i, j = 0, t, flag = 0, request;printf("最佳适应算法：请问你要分配多大的内存\n");scanf("%d", &request);t = MI_SIZE;for (i = 0; i < MI_SIZE && MList[i].status != 'e'; i++){if (MList[i].Size >= request && MList[i].status == 'f'){flag = 1;if (MList[i].Size < t){t = MList[i].Size;j = i;}}}i = j;if (flag == 0){printf("没有足够大小的空间分配\n");j = i;}else if (MList[i].Size - request <= 0){MList[i].status = 'u';}else {for (j = MI_SIZE - 2; j > i; j--){MList[j + 1] = MList[j];}MList[i + 1].start = MList[i].start + request;MList[i + 1].Size = MList[i].Size - request;MList[i + 1].status = 'f';MList[i].Size = request;MList[i].status = 'u';}Display();}int main(){int x;InitMList();while (1){printf(" \n"); printf(" 1.首次适应\n");printf(" 2.最佳适应\n");printf(" 3.最差适应\n"); printf(" 4.释放内存\n"); printf(" 5.显示内存\n"); printf(" 6.退出系统\n"); printf("请输入1-6：");scanf("%d", &x);switch (x){case 1:FirstFit();break;case 2:BestFit();break;case 3:BadFit();break;case 4:M_Release();break;case 5:Display();break;case 6:exit(0);}}return 0;}实验测试结果记录：1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：1最先适应算法：请问你要分配多大的内存10---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 90 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：1最先适应算法：请问你要分配多大的内存25---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 25 使用2 35 65 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：1最先适应算法：请问你要分配多大的内存15---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 25 使用2 35 15 使用3 50 50 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：1最先适应算法：请问你要分配多大的内存20---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 25 使用2 35 15 使用3 50 20 使用4 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：4请问你要释放哪一块内存:---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 空闲1 10 25 使用2 35 15 使用3 50 20 使用4 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：4请问你要释放哪一块内存:2---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 空闲1 10 25 使用2 35 15 空闲3 50 20 使用4 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：2最佳适应算法：请问你要分配多大的内存5---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 5 使用1 5 5 空闲2 10 25 使用3 35 15 空闲4 50 20 使用5 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：3最坏适应算法：请问你要分配多大的内存25---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 5 使用1 5 5 空闲2 10 25 使用3 35 15 空闲4 50 20 使用5 70 25 使用6 95 5 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：总结与自评：总结：分区存储管理是操作系统进行内存管理的一种方式。

动态分区分配操作系统操作方法实验步骤

动态分区分配操作系统操作方法实验步骤1.引言1.1 概述概述部分：在计算机系统中，动态分区分配是一种重要的操作系统操作方法。

它是指在运行时根据进程的内存需求动态地将系统内存分配给进程，以实现内存资源的高效利用。

动态分区分配操作方法在现代操作系统中被广泛应用，例如Windows、Linux等。

通过合理的动态分区分配策略，可以提升系统的性能和资源利用率。

本文将对动态分区分配操作系统操作方法进行详细介绍和实验步骤的说明。

首先，我们将介绍动态分区分配的背景和意义，包括其在操作系统中的作用和应用场景。

其次，我们将详细讨论实验的具体步骤，包括如何进行动态分区分配操作、如何测试相关的性能指标等。

本文的目标是帮助读者了解动态分区分配操作系统操作方法的基本原理和实践技巧。

同时，通过实际操作和实验验证，读者将能够更好地理解动态分区分配的概念和操作过程，提升对操作系统的理解和应用能力。

在接下来的章节中，我们将分别介绍动态分区分配操作系统操作方法的背景和实验步骤，并给出相应的实例和案例分析。

最后，我们将对实验结果进行总结和展望，探讨动态分区分配操作方法的发展前景和可能的研究方向。

通过本文的阅读和实验操作，读者将能够对动态分区分配操作系统操作方法有一个全面的了解，为进一步研究和应用提供基础和指导。

同时，我们也欢迎读者对本文内容进行补充和扩展，以促进相关领域的进一步发展和应用。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以从以下角度进行描述：文章结构是指整篇文章的组织框架和内容安排。

合理的文章结构可以使读者更好地理解文章的主题和内容，帮助读者快速找到所需信息并形成完整的认识。

本文将按照以下结构进行论述：1. 引言：在引言部分，我们将对动态分区分配操作系统操作方法的背景和意义进行介绍，明确文章的目的和重要性。

2. 正文：正文是文章的核心部分，将分为两个要点进行叙述。

2.1 第一个要点：动态分区分配操作系统操作方法。

首先，我们将对动态分区分配的背景进行介绍，解释其在操作系统中的应用和意义。

操作系统实验二存储管理动态分区分配及回收算法

实验二存储管理动态分区分配及回收算法一、实验目的通过分区管理实验，了解操作系统的基本概念，理解计算机系统的资源如何组织，操作系统如何有效地管理这些系统资源，用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。

通过课程设计，我们可以进一步理解在计算机系统上运行的其它各类操作系统，并懂得在操作系统的支持下建立自己的应用系统。

二、实验要求本实验要求用一种结构化高级语言构造分区描述器，编制动态分区分配算法和回收算法模拟程序，并掌握分配算法的特点，提高编程技巧和对算法的理解和掌握。

三、实验过程1．准备（一）主程序1、定义分区描述器node，包括 3个元素：（1）adr——分区首地址（2）size——分区大小（3）next——指向下一个分区的指针2、定义 3个指向node结构的指针变量：（1）head1——空闲区队列首指针（2）back1——指向释放区node结构的指针（3）assign——指向申请的内存分区node结构的指针3、定义 1个整形变量：free——用户申请存储区的大小（由用户键入）（二）过程1、定义check过程，用于检查指定的释放块（由用户键入）的合法性2、定义assignment1过程，实现First Fit Algorithm3、定义assignment2过程，实现Best Fit Algorithm4、定义acceptment1过程，实现First Fit Algorithm的回收算法5、定义acceptment2过程，实现Best Fit Algorithm的回收算法6、定义print过程，打印空闲区队列（三）执行程序首先申请一整块空闲区，其首址为0，大小为32767；然后，提示用户使用哪种分配算法，再提示是分配还是回收；分配时要求输入申请区的大小，回收时要求输入释放区的首址和大小。

（四）输出要求每执行一次，输出一次空闲区队列情况，内容包括：编号首址终址大小2.主要流程和源代码实验二源代码#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#define MAX_SIZE 32767typedef struct node {int id;int adr;int size;struct node *next;}Node;Node *head1,*head2,*back1,*back2,*assign;int request;int check(int add,int siz,char c){Node *p,*head;int check=1;if(add<0||siz<0)check=0;/*地址和大小不能为负*/if(c=='f'||c=='F')head=head1;elsehead=head2;p=head->next;while((p!=NULL)&&check)if(((add<p->adr)&&(add+siz>p->adr))||((add>=p->adr)&&(add<p->adr+p->size))) check=0;elsep=p->next;if(check==0)printf("\t输入释放区地址或大小有错误！！！\n");return check;}void init(){Node *p;head1=(Node*)malloc(sizeof(Node));head2=(Node*)malloc(sizeof(Node));p=(Node*)malloc(sizeof(Node));head1->next=p;head2->next=p;p->size=MAX_SIZE;p->adr=0;p->next=NULL;p->id=0;}Node* assignment1(int num,int req){Node *before,*after,*ass;ass=(Node*)malloc(sizeof(Node));before=head1;after=head1->next;ass->id=num;ass->size=req;while(after->size<req){before=before->next;after=after->next;}if(after==NULL){ass->adr=-1; }else{if(after->size==req){before->next=after->next;ass->adr=after->adr;}else{after->size-=req;ass->adr=after->adr;after->adr+=req;}}return ass;}void acceptment1(int address,int siz,int rd){Node *before,*after;int insert=0;back1=(Node*)malloc(sizeof(Node));before=head1;after=head1->next;back1->adr=address;back1->size=siz;back1->id=rd;back1->next=NULL;while(!insert&&after){//将要被回收的分区插入空闲区（按首址大小从小到大插入）if((after==NULL)||((back1->adr<=after->adr)&&(back1->adr>=before->adr))) {before->next=back1;back1->next=after;insert=1;}else{before=before->next;after=after->next;}}if(insert){if(back1->adr==before->adr+before->size){//和前边分区合并before->size+=back1->size;before->next=back1->next;free(back1);}else if(after&&back1->adr+back1->size==after->adr){//和后边分区合并back1->size+=after->size;back1->next=after->next;back1->id=after->id;free(after);after=back1;}printf("\t首先分配算法回收内存成功！\n");}elseprintf("\t首先分配算法回收内存失败！\n");}Node* assignment2(int num,int req){Node *before,*after,*ass,*q;ass=(Node*)malloc(sizeof(Node));q=(Node*)malloc(sizeof(Node));before=head2;after=head2->next;ass->id=num;ass->size=req;while(after->size<req){before=before->next;after=after->next;}if(after==NULL){ass->adr=-1;}else{if(after->size==req){before->next=after->next;ass->adr=after->adr;}else{q=after;before->next=after->next;ass->adr=q->adr;q->size-=req;q->adr+=req;before=head2;after=head2->next;if(after==NULL){before->next=q;q->next=NULL;}else{while((after->size)<(q->size)){before=before->next;after=after->next;}before->next=q;q->next=after;}}}return (ass);}void acceptment2(int address,int siz,int rd) {Node *before,*after;int insert=0;back2=(Node*)malloc(sizeof(Node)); before=head2;after=head2->next;back2->adr=address;back2->size=siz;back2->id=rd;back2->next=NULL;if(head2->next==NULL){//空闲队列为空head2->next=back2;head2->size=back2->size;}else{//空闲队列不为空while(after){if(back2->adr==after->adr+after->size) {//和前边空闲分区合并before->next=after->next;after->size+=back2->size;back2=after;}else{before=before->next;after=after->next;}}before=head2;after=head2->next;while(after){if(after->adr==back2->adr+back2->size) {//和后边空闲区合并before->next=after->next;back2->size+=after->size;}else{before=before->next;after=after->next;}}before=head2;after=head2->next;while(!insert){//将被回收的块插入到恰当的位置（按分区大小从小到大）if(after==NULL||((after->size>back2->size)&&(before->size<back2->size))) {before->next=back2;back2->next=after;insert=1;break;}else{before=before->next;after=after->next;}}}if(insert)printf("\t最佳适应算法回收内存成功！\n");elseprintf("\t最佳适应算法回收内存失败！！\n");}void print(char choice)//输出空闲区队列信息{Node *p;if(choice=='f'||choice=='F')p=head1->next;elsep=head2->next;if(p){printf("\n空闲区队列的情况为：\n");printf("\t编号\t首址\t终址\t大小\n");while(p){printf("\t%d\t%d\t%d\t%d\n",p->id,p->adr,p->adr+p->size-1,p->size);p=p->next;}}}void menu()//菜单及主要过程{char chose;int ch,num,r,add,rd;while(1){system("cls");printf("选择最先适应算法请输入F，选择最佳适应算法请输入B，退出程序请输入E\n\n"); printf("请输入你的选择:");scanf("%c",&chose);if(chose=='e'||chose=='E')exit(0);else{system("cls");while(1){if(chose=='f'||chose=='F')printf("最先适应算法(First-Fit)模拟:\n");if(chose=='b'||chose=='B')printf("最佳适应算法(Best-Fit)模拟:\n");printf("1.分配内存,2.回收内存,3.查看内存,4.返回\n\n");printf("请输入你的选择:");scanf("%d",&ch);fflush(stdin);switch(ch){case 1:printf("输入申请的分区大小：");scanf("%d",&r);if(chose=='f'||chose=='F')assign=assignment1(num,r);elseassign=assignment2(num,r);if(assign->adr==-1){printf("分配内存失败！\n");}elseprintf("分配成功！分配的内存的首址为:%d\n",assign->adr);break;case 2:printf("输入释放的内存的首址：");scanf("%d",&add);printf("输入释放的内存的大小：");scanf("%d",&r);printf("输入释放的内存的编号：");scanf("%d",&rd);if(check(add,r,chose)) {if(chose=='f'||chose=='F') acceptment1(add,r,rd); elseacceptment2(add,r,rd);}break;case 3:print(chose);break;case 4:menu();break;}}}}}void main()//主函数{init();menu();}四、实验结果五、实验总结通过这次课程设计我练习了用C语言写系统软件，对操作系统中可变分区存储管理有了更深刻的了解。

操作系统课程设计报告

实践课设计报告课程名称操作系统课程设计模拟设计内存管理中的地址题目转换（动态分区、页式十进制）学院班级学号姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 模拟设计内存管理中的地址转换（动态分区、页式十进制）初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的内存管理章节内容，理解动态分区、页式、段式和段页式存储管理的思想及相应的分配主存的过程。

2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．下列内部存储器管理中地址转换，在完成指定存储管理技术中的地址转换基础上还可以选择其它内部存储器管理中的地址转换进行模拟设计并实现：⑴动态分区方案，用最先适用算法对作业实施内存分配，然后把作业地址空间的某一逻辑地址转换成相应的物理地址。

能够处理以下的情形：输入某一逻辑地址，程序能判断地址的合法性，如果合法，计算并输出相应的物理地址。

如果不能计算出相应的物理地址，说明原因。

⑵页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换（十进制）。

能够处理以下的情形：输入某一十进制逻辑地址，能检查地址的合法性，如果合法进行转换，否则显示“地址非法”；物理地址用十进制表示。

⑶页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换（八进制）。

能够处理以下的情形：输入某一八进制逻辑地址，能检查地址的合法性，如果合法进行转换，否则显示“地址非法”；物理地址用八进制表示。

⑷页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换（十六进制）。

能够处理以下的情形：输入某一十六进制逻辑地址，能检查地址的合法性，如果合法进行转换，否则显示“地址非法”；物理地址用十六进制表示。

⑸段式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。

能够处理以下的情形：指定内存的大小，进程的个数，每个进程的段数及段大小；能检查地址的合法性，如果合法进行转换，否则显示地址非法的原因。

⑹段页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。

计算机操作系统实验报告动态分区分配方式的模拟

计算机操作系统实验报告姓名：班级：学号：题目：动态分区分配方式的模拟实习内容简要描述本次实验要完成两部分内容：一是用C语言实现对采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程ALLOCo和回收过程FREE（）,其中空闲分区由空闲分区链来管理，进行分配时，系统优先使用空闲区底端空间。

二是假设初始状态下，可用内存空间为640KBO按照题目要求的作业顺序，以及各个作业分配和回收的内存空间。

分别采用首次适应法和最佳适应法，对内存进行分配和回收，要求每次分配和回收后显示空闲内存分区链的情况。

实验分析算法介绍本次实验通过用C语言进行编程并调试、运行，形象地表现出动态分区的分配方式，直观地展现了首次适应算法和最佳适应算法对内存的释放和回收方式之间的区别。

加深了我们对两种算法优缺点的理解，帮助我们了解一些数据结构和分配算法，进一步加深我们对动态分区存储器管理方式及其实现过程的理解。

主要的问题在于，如何解决两种算法对内存的释放和回收空间的表示。

动态分区分配：又称为可变分区分配，这种分配方式并不事先先将主存划分成一块块的分区，而是在作业进入主存时，根据作业的大小动态地建立分区。

并使分区的大小正好适应作业的需要。

因此系统中分区的大小是可变的，分区的数目也是可变的。

分区分配算法：（两者的空闲块链接方式不冋）①首次适应法：为作业选择分区时总是按地址从高到低搜索，只要找到可以容纳该作业的空白块，就把该空白块分配给该作业。

特点：优先利用内存中底地址部分的空闲分区（将所有空闲区，按其地址递增的顺序链接）②最佳适应算法：接到内存申请时，在空闲块表中找到一个不小于请求的最小空块进行分配；为作业选择分区时总是寻找其大小最接近于作业所要求的存储区域。

特点：用最小空间满足要求（将所有空闲区，按其大小递增的顺序联接成空闲区链）结果分析(思考题解答；错误原因分析)间的分配和回收。

思考题解答：1、首次适应算法分配时从表头指针开始查找可利用空间表，将找到的第一个大小不小于“请求”的空闲块的一部分分配给用户。

操作系统实验二存储管理系统动态分区分配及回收算法

通过课程设计，我们可以进一步理解在计算机系统上运行的其它各类操作系统，并懂得在操作系统的支持下建立自己的应用系统。

操作系统课程设计动态异长分区的存储分配与回收算法

操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法//该文件所含代码是课设需要学生自己写的代码和补充的代码，包含部分需要修改的课程设计指导书中的代码，不包含不需修改的代码//1.显示空闲区表void display_freearea_list(){FREEAREA *p;char buffer[20];p=p_free_area_list;printf("|--------------------|------------------|\n");printf("| start_address(kB) | size(KB) |\n");printf("|--------------------|------------------|\n");while(p!=NULL){printf("| %d",p->start_address);itoa( p->start_address, buffer, 10 );print_space(19-strlen(buffer));printf("| %d",p->size);itoa(p->size, buffer, 10 );print_space(17-strlen(buffer));printf("|\n");p=p->next;};printf("|--------------------|------------------|\n\n");}//2.最先适应分配法：内存释放函数void FF_release_memory(int start_address,int size){EnterCriticalSection(&CS_FREEAREA_LIST);__int64 t1, t2; //记录该算法起止时间t1 = GetCycleCount(); //记录起始时间FREEAREA *temp,*p,*pp;//将空闲区按start_address由小到大排序，以便整合相邻空闲区while(1){int change = 0;p = p_free_area_list;if(p->next != NULL){if(p->start_address > p->next->start_address){pp = p->next;p->next = pp->next;pp->next = p;操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法p_free_area_list = pp;change = 1;}}if(p->next != NULL){while(p->next->next != NULL){if(p->next->start_address > p->next->next->start_address ){pp = p->next->next;p->next->next = pp->next;pp->next = p->next;p->next = pp;change = 1;}p = p->next ;}}if(change == 0){break;}}//插入空闲区temp = new FREEAREA;p = new FREEAREA;temp->start_address = start_address;temp->size = size;temp->next = NULL;p->next = p_free_area_list;while(p->next != NULL){if(p->next->start_address > temp->start_address){temp->next = p->next ;p->next = temp;break;}else{p = p->next ;}}if(p->next == NULL){p->next = temp;}else if(temp->next == p_free_area_list){p_free_area_list = temp;}//整合碎片while(1){int change = 0;p = p_free_area_list;if(p == NULL){break;}while(p->next != NULL){if((p->start_address + p->size) == (p->next->start_address)){p->size = p->next->size + p->size;change = 1;if(p->next->next == NULL){free(p->next);p->next = NULL;}else{p->next = p->next->next;}}if(p->next == NULL){break;}else{p = p->next ;}}if(change == 0){break;}}//整理线程结束后的驻留链表THREAD_RESIDENCE_MEMORY *q;q = p_thread_residence_memory_list;if(q->start_address == start_address){p_thread_residence_memory_list = p_thread_residence_memory_list->next ; }else{while(q->next != NULL){if(q->next->start_address == start_address){if(q->next == tail_thread_residence_memory_list){tail_thread_residence_memory_list = q;}q->next = q->next->next ;break;}q = q->next;}}//记录结束时间，并将运行时间存入对应数组t2 = GetCycleCount();if(time[0][0] > t2 - t1){time[0][0] = t2 - t1;}if(time[0][1] < t2 - t1){time[0][1] = t2 - t1;}LeaveCriticalSection(&CS_FREEAREA_LIST);}//3.最佳适应分配算法的内存释放函数void BF_release_memory(int start_address,int size){EnterCriticalSection(&CS_FREEAREA_LIST);__int64 t1, t2; //记录该算法起止时间t1 = GetCycleCount(); //记录起始时间FREEAREA *temp,*p,*pp;//将空闲区按start_address由小到大排序，以便整合相邻空闲区while(1){int change = 0;p = p_free_area_list;if(p->next != NULL){if(p->start_address > p->next->start_address){pp = p->next;p->next = pp->next;pp->next = p;p_free_area_list = pp;change = 1;}}if(p->next != NULL){while(p->next->next != NULL){if(p->next->start_address > p->next->next->start_address ){pp = p->next->next;p->next->next = pp->next;pp->next = p->next;p->next = pp;change = 1;}p = p->next ;}}if(change == 0){操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法break;}}//插入空闲区temp = new FREEAREA;p = new FREEAREA;temp->start_address = start_address;temp->size = size;temp->next = NULL;p->next = p_free_area_list;while(p->next != NULL){if(p->next->start_address > temp->start_address){temp->next = p->next ;p->next = temp;break;}else{p = p->next ;}}if(p->next == NULL){p->next = temp;}else if(temp->next == p_free_area_list){p_free_area_list = temp;}//整合碎片while(1){int change = 0;p = p_free_area_list;if(p == NULL){break;}while(p->next != NULL){if((p->start_address + p->size) == (p->next->start_address)){p->size = p->next->size + p->size;change = 1;if(p->next->next == NULL){free(p->next);p->next = NULL;}else{p->next = p->next->next;}操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法}if(p->next == NULL){break;}else{p = p->next ;}}if(change == 0){break;}}//将空闲区按SIZE由小到大排序，以便符合BF算法while(1){int change = 0;p = p_free_area_list;if(p->size > p->next->size){pp = p->next;p->next = pp->next;pp->next = p;p_free_area_list = pp;change = 1;}while(p->next->next != NULL){if(p->next->size > p->next->next->size ){pp = p->next->next;p->next->next = pp->next;pp->next = p->next;p->next = pp;change = 1;}p = p->next ;}if(change == 0){break;}}//整理线程结束后的驻留链表THREAD_RESIDENCE_MEMORY *q;q = p_thread_residence_memory_list;if(q->start_address == start_address){p_thread_residence_memory_list = p_thread_residence_memory_list->next ; }else{操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法while(q->next != NULL){if(q->next->start_address == start_address){if(q->next == tail_thread_residence_memory_list){tail_thread_residence_memory_list = q;}q->next = q->next->next ;break;}q = q->next;}}//记录结束时间，并将运行时间存入对应数组t2 = GetCycleCount();if(time[1][0] > t2 - t1){time[1][0] = t2 - t1;}if(time[1][1] < t2 - t1){time[1][1] = t2 - t1;}LeaveCriticalSection(&CS_FREEAREA_LIST);}//4.最坏适应分配算法：内存释放函数void WF_release_memory(int start_address,int size){EnterCriticalSection(&CS_FREEAREA_LIST);__int64 t1, t2; //记录该算法起止时间t1 = GetCycleCount(); //记录起始时间FREEAREA *temp,*p,*pp;//将空闲区按start_address由小到大排序，以便整合相邻空闲区while(1){int change = 0;p = p_free_area_list;if(p->next != NULL){if(p->start_address > p->next->start_address){pp = p->next;p->next = pp->next;pp->next = p;p_free_area_list = pp;change = 1;}}if(p->next != NULL){操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法while(p->next->next != NULL){if(p->next->start_address > p->next->next->start_address ){pp = p->next->next;p->next->next = pp->next;pp->next = p->next;p->next = pp;change = 1;}p = p->next ;}}if(change == 0){break;}}//插入空闲区temp = new FREEAREA;temp->start_address = start_address;temp->size = size;temp->next = NULL;p = new FREEAREA;p->next = p_free_area_list;while(p->next != NULL){if(p->next->start_address > temp->start_address){temp->next = p->next ;p->next = temp;break;}else{p = p->next ;}}if(p->next == NULL){p->next = temp;}else if(temp->next == p_free_area_list){p_free_area_list = temp;}//整合碎片while(1){int change = 0;p = p_free_area_list;if(p == NULL){break;操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法}while(p->next != NULL){if((p->start_address + p->size) == (p->next->start_address)){p->size = p->next->size + p->size;change = 1;if(p->next->next == NULL){free(p->next);p->next = NULL;}else{p->next = p->next->next;}}if(p->next == NULL){break;}else{p = p->next ;}}if(change == 0){break;}}//将空闲区按SIZE由大到小排序，以便符合WF算法while(1){int change = 0;p = p_free_area_list;if(p->size < p->next->size){pp = p->next;p->next = pp->next;pp->next = p;p_free_area_list = pp;change = 1;}while(p->next->next != NULL){if(p->next->size < p->next->next->size ){pp = p->next->next;p->next->next = pp->next;pp->next = p->next;p->next = pp;change = 1;}p = p->next ;}操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法if(change == 0){break;}}//整理线程结束后的驻留链表THREAD_RESIDENCE_MEMORY *q;q = p_thread_residence_memory_list;if(q->start_address == start_address){p_thread_residence_memory_list = p_thread_residence_memory_list->next ;}else{while(q->next != NULL){if(q->next->start_address == start_address){if(q->next == tail_thread_residence_memory_list){tail_thread_residence_memory_list = q;}q->next = q->next->next ;break;}q = q->next;}}//记录结束时间，并将运行时间存入对应数组t2 = GetCycleCount();if(time[2][0] > t2 - t1){time[2][0] = t2 - t1;}if(time[2][1] < t2 - t1){time[2][1] = t2 - t1;}LeaveCriticalSection(&CS_FREEAREA_LIST);}//5.二维数组，用于存放各种算法所需的最长时间和最短时间__int64 time[3][2] = {{99999999,0},{99999999,0},{99999999,0}};//6.显示程序运行时间void display_time(int n){EnterCriticalSection(&CS_SCREEN);printf("最短时间:%ld纳秒\n",time[n][0]);操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法printf("最长时间:%ld纳秒\n",time[n][1]);LeaveCriticalSection(&CS_SCREEN);}//7.在FF()、BF()、WF()中的删除各链表操作前加入以下代码void FF(){………………//显示线程结束后的空闲区EnterCriticalSection(&CS_SCREEN);printf("空闲区:\n");display_freearea_list();LeaveCriticalSection(&CS_SCREEN);//显示该算法所需时间display_time(0);//删除各种链表………………}void BF(){………………//显示线程结束后的空闲区EnterCriticalSection(&CS_SCREEN);printf("空闲区:\n");display_freearea_list();LeaveCriticalSection(&CS_SCREEN);//显示该算法所需时间display_time(1);//删除各种链表………………}void WF(){………………//显示线程结束后的空闲区操作系统课程设计——动态异长分区的存储分配与回收算法EnterCriticalSection(&CS_SCREEN);printf("空闲区:\n");display_freearea_list();LeaveCriticalSection(&CS_SCREEN);//显示该算法所需时间display_time(2);//删除各种链表………………}//8.设置计算时间的函数RDTSC方法__inline unsigned __int64 GetCycleCount(){__asm _emit 0x0F__asm _emit 0x31}//9.获取当前时间t = GetCycleCount();主界面：FF的运行结果BF的运行结果WF的运行结果。

计算机操作系统动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收实验报告

计算机操作系统动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收实验报告第一篇：计算机操作系统动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收实验报告计算机操作系统实验报告实验二实验题目：存储器管理系别：计算机科学与技术系班级：姓名：学号：2一、实验目的深入理解动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收。

二、实验内容编写程序完成动态分区存储管理方式下的内存分配和回收的实现。

具体内容包括：确定用来管理内存当前使用情况的数据结构；采用首次适应算法完成内存空间的分配；分情况对作业进行回收；编写主函数对所做工作进行测试。

三、实验原理分配：动态分区存储管理方式把内存除OS占用区域外的空间看作一个大的空闲区。

当作业要求装入内存时，根据作业需要内存空间的大小查询内存中各个空闲区，当从内存中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业要求划出一个分区装入该作业。

回收：作业执行完后，它所占用的内存空间被收回，成为一个空闲区。

如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。

四、实验方法实现动态分区的分配与回收，主要考虑三个问题：第一、设计记录内存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和作业占用的区域(利用结构体类型数组来保存数据)；第二、在设计的数据表格基础上设计内存分配算法（采用首次适应算法找合适的分区（对空闲分区表进行排序），分配时要考虑碎片问题）；第三、在设计的数据表格基础上设计内存回收算法（分四种情况进行回收（上邻、下邻、上下邻和无相邻分区）。

五、实验步骤第一，设计记录内存使用情况的数据表格λ已分配分区表：起始地址、长度、标志（0表示“空表项”，1表示“已分配”）λ空闲分区表：起始地址、长度、标志（0表示“空表项”，1表示“未分配”）struct used_table { float address;//已分分区起始地址float length;//已分分区长度，单位为字节int flag;//已分配表区登记栏标志，用0表示空栏目，char zuoyename;};//已分配区表Struct free_table[ { float address;//空闲分区起始地址float length;//空闲分区长度，单位为字节int flag;//空闲分区表登记栏目用0表示空栏目，1表示未配};//空闲分区表第二，在设计的表格上进行内存分配λ首次适应算法：为作业分配内存，要求每次找到一个起始地址最小的适合作业的分区（按起始地址递增排序）。

动态分区分配课程设计

动态分区分配课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解动态分区分配的概念和原理；2. 掌握动态分区分配算法，如首次适应算法、最佳适应算法等；3. 了解内存碎片产生的原因及解决方法。

技能目标：1. 培养学生运用动态分区分配算法解决实际问题的能力；2. 提高学生分析、设计、优化内存分配方案的能力；3. 培养学生运用编程语言实现动态分区分配算法的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机操作系统内存管理知识的兴趣和热情；2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力；3. 培养学生具备解决问题的信心，敢于面对挑战。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为计算机操作系统内存管理部分，具有理论性和实践性。

学生为高中年级，具备一定的计算机基础和逻辑思维能力。

教学要求注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力和实际应用能力。

课程目标分解：1. 通过讲解和案例分析，使学生理解动态分区分配的基本概念和原理；2. 通过课堂演示和实验操作，使学生掌握动态分区分配算法；3. 通过分组讨论和课后作业，培养学生分析、设计、优化内存分配方案的能力；4. 通过编程实践，提高学生运用编程语言实现动态分区分配算法的能力；5. 通过课堂互动和课后反馈，激发学生对计算机操作系统内存管理知识的兴趣，培养良好的团队合作精神和沟通能力。

二、教学内容1. 动态分区分配概念及原理- 内存分配方式概述- 动态分区分配的特点- 动态分区分配的内存管理策略2. 动态分区分配算法- 首次适应算法- 最佳适应算法- 最坏适应算法- 邻近适应算法3. 内存碎片问题及解决方法- 内存碎片的定义- 内存碎片产生的原因- 解决内存碎片的方法4. 动态分区分配编程实践- 编程语言选择（如C语言）- 动态分区分配算法的编程实现- 内存分配与回收功能的实现5. 内存分配案例分析- 案例一：基于首次适应算法的内存分配- 案例二：基于最佳适应算法的内存分配- 案例分析及讨论教学大纲安排：第一课时：动态分区分配概念及原理第二课时：动态分区分配算法第三课时：内存碎片问题及解决方法第四课时：动态分区分配编程实践（上）第五课时：动态分区分配编程实践（下）第六课时：内存分配案例分析及总结教学内容与教材关联性：本章节教学内容紧密结合教材中关于计算机操作系统内存管理部分的内容，确保学生能够掌握动态分区分配的相关知识，提高实践操作能力。

操作系统课程设计报告_动态分区分配

青岛理工大学操作系统课程设计报告院（系）：计算机工程学院专业：计算机科学与技术专业学生姓名:＿＿牛利利班级：＿＿计算073 ＿学号:200707106题目：＿动态分区分配模拟＿＿＿＿起迄日期:＿2010年7月5日至7月16日＿设计地点:2号实验楼402室指导教师:李兰2009—2010年度第2 学期完成日期: 2010 年7 月16 日一、课程设计目的操作系统是最重要的计算机系统软件，同时也是最活跃的学科之一。

计算机系统由硬件和软件两部分组成。

操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件的首次扩充。

本次课程设计的主要目的是在学习操作系统理论知识的基础上，对操作系统整体的一个模拟。

也是对本学期所学知识的一个总体的检测，使理论知识应用到实际的编程中，根据理论的算法来实现具体的编程操作。

同时通过本次课程设计加深对操作系统理论知识各个部分管理功能的感性认识，进一步分析和理解各个部分之间的联系和功能，最后达到对完整系统的理解。

同时，可以提高运用操作系统知识和解决实际问题的能力；并且锻炼自己的编程能力、创新能力以及开发软件的能力；还能提高自己的调查研究、查阅文献、资料以及编写软件设计文档的能力并提高分析问题的能力。

操作系统课程设计的主要任务是研究计算机操作系统的基本原理和算法，掌握操作系统的存储器管理、设备管理、文件管理和进程管理的基本原理和算法。

使学生掌握基本的原理和方法，最后达到对完整系统的理解。

二、课程设计内容仿真实现动态可变分区存储管理模拟系统。

内存调度策略可采用首次适应算法、循环首次适应算法和最佳适应法等，并对各种算法进行性能比较。

为了实现分区分配，系统中必须配置相应的数据结构，用来描述空闲区和已分配区的情况，为分配提供依据。

常用的数据结构有两种形式：空闲分区表和空闲分区链。

为把一个新作业装入内存，须按照一定的算法，从空闲分区表或空闲分区链中选出一个分区分配给该作业。

三、系统分析与设计1、系统分析：动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。

动态分区分配..

操作系统课程设计动态分区分配学院专业学号学生姓名指导教师姓名2014年3月12日目录一、引言 (1)二、总体设计 (2)1. 数据处理类设计 (2)2. 相关消息映射设计 (3)3. 相关流图 (5)三、实验验证 (6)1. 结果截图 (6)2. 代码分析 (9)四、总结 (15)五、参考资料 (16)一、引言连续分配方式，是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。

这种分配方式曾被广泛应用于20世纪60~70年代的OS中，它至今仍在内存分配方式中占有一席之地；又可把连续分配方式进一步分为单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配以及动态重定位分区分配四种方式。

动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。

在实现可变分区分配时，将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配与回收操作这样的三个问题。

最佳适应算法（best fit）所谓“最佳”是指每次为作业分配内存时，总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业，避免“大财小用”。

为了加速寻找，该算法要求将所有的空闲分区按其容量以从小到大的顺序形成一个空闲分区链。

这样，第一次找到的能满足要求的空闲区，必然是最佳的。

最坏适应算法（worst fit）最坏适应算法与最佳适应算法对应，具体实现过程中，仅仅对空闲分区链的创建不同。

最坏适应算法是以从大到小的方式创建的。

本次课设，对最佳适应算法与最坏适应算法两种算法进行模拟，程序的数据处理由标准的C++类设计完成。

程序采用了可视化程序界面的设计方法，协调完成各项要求。

【关键词】操作系统课设，动态分区分配，C++，MFC。

二、总体设计1.数据处理类设计数据处理是本次实验的设计的核心，具体算法的实现均是在此类中设计完成的。

作业节点类（class pcb）作为内嵌类，该类的主要作用是作为相关分区链节点。

该类的定义如下：class pcb{private:int ID;int FirstAddr;int len;int arrive_time;int holding_time;int run_time;public:pcb() { ID = 0; FirstAddr = len = arrive_time = holding_time = run_time = 0; }void setID(int N) { ID = N; }void setFA(int fa) { FirstAddr = fa; }void setLen(int l) { len = l; }void setAT(int at) { arrive_time = at; }void setHT(int ht) { holding_time = ht; }void setRT(int rt) { run_time = rt; }int getFA() const { return FirstAddr; }int getLen() const { return len; }int getAT() const { return arrive_time; }int getHT() const { return holding_time; }int getRT() const { return run_time; }int getID() const { return ID; }};分区链类主要处理空闲分区节点和作业节点的分配，实现最佳分配算法和最坏分配算法。

c++动态分区分配算法模拟(操作系统课程设计)

学习操作系统和计算机网络，了解计算机系统的工作原理
参加编程比赛和项目实践，提高解决问题的能力
关注行业动态和技术发展，不断学习新知识和技能
感谢您的观看
汇报人：
算法性能评估
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)
稳定性：稳定
适用场景：适用于动态分区分配问题
模拟结果总结与反思
模拟结果：动态分区分配算法的性能表现优点：提高了内存利用率，减少了内存碎片缺点：增加了内存管理开销，可能导致内存碎片改进方向：优化内存管理算法，提高内存利用率和性能
05 课程设计总结与展望优化目标Leabharlann 提高算法的执行效率和内存利用率
优化策略：采用动态调整分区大小、优化内存分配策略等方法
优化效果：通过优化，可以提高算法的执行效率和内存利用率，降低内存碎片率，提高系统的稳定性和可靠性。
04 模拟结果分析
内存分配情况统计
内存分配次数：统计模拟过程中内存分配的次数
确定分区大小和数量
确定分区大小：根据需求确定分区大小，如1KB、2KB等确定分区数量：根据需求确定分区数量，如10个、20个等分区分配策略：采用最佳适应算法、最坏适应算法、首次适应算法等分区合并策略：采用分区合并算法，如合并空闲分区、合并相邻空闲分区等
实现分区分配算法
初始化：设置分区表，记录每个分区的状态和位置分配：根据请求大小，查找合适的分区合并：将相邻的空闲分区合并为一个大分区分割：将大分区分割为多个小分区回收：释放不再使用的分区，将其加入空闲分区列表维护：定期整理分区表，保持分区信息的准确性
实现内存回收函数
内存回收函数的作用：释放不再使用的内存空间，提高内存利用率内存回收函数的实现：通过遍历内存块链表，找到空闲内存块，将其添加到空闲链表中内存回收函数的调用：在程序运行过程中，当需要释放内存时，调用内存回收函数内存回收函数的优化：通过改进算法，提高内存回收的效率和准确性

计算机操作系统课程设计报告《Linux下动态资源分配算法演示程序》

《计算机操作系统》课程设计题目：动态资源分配算法演示程序专业：软件工程年级：2012级小组成员：指导教师：时间：地点：2014年12 月目录1.概述 (3)2. 课程设计任务及要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 日程安排表 (4)2.3 设计要求 (4)3. 算法及数据结构 (4)3.1算法的总体思想 (4)3.2 银行家算法 (5)3.3 安全性算法 (6)4. 程序设计与实现 (8)4.1 程序流程图 (8)4.2 程序代码 (9)4.3 实验结果 (16)5. 结论 (18)6. 收获及体会 (19)7. 参考文献 (20)1.概述动态资源分配算法演示程序是对操作系统中“银行家算法”的模拟，银行家算法是操作系统中一种最具代表性的避免死锁的算法。

通过对信息的编辑，来实现自行输入信息。

资源种类与数目可在界面进行设置，在资源分配过程中可以随时增加进程及其对资源的需求。

在编辑信息时，可以修改资源和进程的各种信息，包括添加、修改和删除。

确定信息后，可以通过检查系统安全性，来显示系统的安全序列或者显示系统处于不安全状态。

请求资源功能实现了进程请求系统中资源的模拟。

如果能够通过系统安全状态检测，则系统对该进程进行资源分配；当进程满足所有资源分配后能够自行释放所有资源，退出资源竞争。

本程序是在LINUX环境系统下编写的。

本设计主要用于解决多种资源被多个独立执行的进程使用的安全算法。

该算法采用矩阵存储资源的数据，通过对系统资源预分配后检查系统状态，以避免死锁的产生。

要求如下：（1）模拟一个银行家算法；（2）初始化时让系统拥有一定的资源；（3）用键盘输入的方式申请资源；（4）如果预分配后，系统处于安全状态，则修改系统的资源分配情况；（5）如果预分配后，系统处于不安全状态，则提示不能满足请求，设计的主要内容是模拟实现动态资源分配。

同时编写和调试一个系统动态资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并使用适当的算法，有效的防止和避免死锁的发生。

操作系统实验二动态分区分配

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h># include <string.h>struct freetable{float address; /*空闲区起始地址*/float length; /*空闲区长度，单位为字节*/int flag; /*空闲区表登记栏标志，用"0"表示已分配，用"1"表示空闲分区，用“2”代表空栏目*/}; /*空闲区表*/struct freetable free_table[10];//全局变量//**********************************************初始化void init(){struct freetable temp={0,0,2};for(int i=0;i<10;i++){free_table[i]=temp;}free_table[0].address=0;free_table[0].length=1024;free_table[0].flag=1;}//************************************************输出函数void print(){/* clrscr();*/printf("\n-----------------------------------------------------\n");printf("%5s%15s%15s%15s","编号","起始地址","长度","标志位");printf("\n-----------------------------------------------------\n");for(int i=0;i<10 && free_table[i].flag!=2;i++){printf("%5d%15.0f%15.0f%15s\n",i,free_table[i].address,free_table[i].length,free_table[i].fla g!=1?"已分配":"空闲");}printf("\n-------------------------------------------------\n");printf("按任意键继续.....................................\n");getch();}//******************************************************1.首次适应算法void First_allocate()/*采用首次适应算法分配x大小的空间*/{int i=0;float x;printf("请输入进程的大小");scanf("%f",&x);for(i=0;i<10&& free_table[i].flag!=2;i++){if( free_table[i].length>=x&&free_table[i].flag==1){if(free_table[i].length-x<=20)free_table[i].flag=0;// 全部分配给该进程else{for(int j=8;j>i;j--){free_table[j+1]=free_table[j];}free_table[i+1].address=free_table[i].address+x;free_table[i+1].length=free_table[i].length-x;free_table[i+1].flag=1;//未分配free_table[i].length=x;free_table[i].flag=0;//已分配}break;}}if(i==10||free_table[i].flag==2)/*未找到可用空闲区，返回*/{printf("无可用空闲区, 此次分配失败\n");getchar();}print();}//*********************************************************2.最佳适应算法void Best_allocate(){int i=0,j=0,temp;float x,min;printf("请输入进程的大小");scanf("%f",&x);for(i=0;i<10&& free_table[i].flag!=2;i++){min=free_table[0].length;if(free_table[i].length>=x&&free_table[i].flag==1&&free_table[i].length<min)min=free_table[j].length;temp=i;}i=temp;if(free_table[i].length<x)/*未找到可用空闲区，返回*/{ printf("无可用空闲区, 此次分配失败\n");j=i;}else if(free_table[i].length-x<=20)free_table[i].flag=0;// 全部分配给该进程else{for(int j=8;j>i;j--)free_table[j+1]=free_table[j];free_table[i+1].address=free_table[i].address+x;free_table[i+1].length=free_table[i].length-x;free_table[i+1].flag=1;//未分配free_table[i].length=x;free_table[i].flag=0;//已分配}print();}//***************************************************************3.最坏适应算法void Bad_allocate(){int i=0,j=0,temp;float x,max;printf("请输入进程的大小");scanf("%f",&x);for(i=0;i<10&& free_table[i].flag!=2;i++){max=free_table[0].length;if(free_table[i].flag==1&&free_table[i].length>max)max=free_table[j].length;temp=i;}i=temp;if(free_table[i].length<x)/*未找到可用空闲区，返回*/{ printf("无可用空闲区, 此次分配失败\n");j=i;}else if(free_table[i].length-x<=20)free_table[i].flag=0;// 全部分配给该进程else{for(int j=8;j>i;j--)free_table[j+1]=free_table[j];free_table[i+1].address=free_table[i].address+x;free_table[i+1].length=free_table[i].length-x;free_table[i+1].flag=1;//未分配free_table[i].length=x;free_table[i].flag=0;//已分配}print();}//****************************************************内存的回收void reclaim(){int i,number;char temp;printf("\n请输入您要回收的分区号:\n");scanf("%d",&number);printf("确定要回收吗?y/n\n");temp=getch();if(free_table[number].flag == 0&&tolower(temp)=='y') //输入的空间是使用的{free_table[number].flag =1; //标志为空闲if(free_table[number+1].flag == 1) //右空间为空则合并{free_table[number].length+=free_table[number+1].length; //大小合并for(i=number+1;i < 10 && free_table[i].flag !=2;i++)/* i后的空间信息表元素前移*/if(i>0)free_table[i]=free_table[i+1];}if(number > 0 && free_table[number-1].flag==1) //左空间空闲则合并{free_table[number-1].length+=free_table[number].length;for(i=number;i<10 && free_table[i].flag!=2;i++)free_table[i]=free_table[i+1];}}else{printf("此回收空间不存在!\n ");getchar();}print();}//******************************************主函数void main( ){int a,b;init();while(1){printf("选择功能项（0-退出,1-分配主存,2-回收主存）\n");printf("选择功项(0~2) \n");scanf("%d",&a);switch(a){case 0: exit(0); /*a=0程序结束*/case 1: /*a=1分配主存空间*/printf("选择功能项（1-最先适应法,2-最佳适应法,3-最坏适应法）\n");scanf("%d",&b);if(b==1)First_allocate();/*分配主存空间*/elseif(b==2)Best_allocate();elseif(b==3)Bad_allocate();elseprintf("无此选项\n");getch();break;case 2: /*a=2回收主存空间*/reclaim();/*回收主存空间*/break;default:printf("没有该选项\n");}}}。

c++动态分区分配算法模拟(操作系统课程设计)

课程设计课程设计名称：操作系统课程设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间：6月13日-——6月17日计算机科学专业课程设计任务书学生姓名马飞扬专业班级学号题目动态分区分配方式的模拟1课题性质其它课题来源自拟课题指导教师同组姓名主要内容1）用C语言实现采用首次适应算法的动态分区分配过程alloc()和回收过程free()。

其中，空闲分区通过空闲分区链表来管理，在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。

2）假设初始状态如下，可用的内存空间为640KB，并有下列的请求序列；作业1申请130KB；作业2申请60KB；作业3申请100KB；作业2释放60KB；作业4申请200 KB；作业3释放100 KB；作业1释放130 KB；作业5申请140 KB；作业6申请60 KB；作业7申请50KB；作业6释放60 KB请采用首次适应算法进行内存块的分配和回收，同时显示内存块分配和回收后空闲内存分区链的情况。

任务要求了解动态分区分配中使用的数据结构和分配算法，并进一步加深对动态分区存储管理方式及其实现过程的理解。

参考文献任满杰等《操作系统原理实用教程》电子工业出版社 2006汤子瀛《计算机操作系统》（修订版）西安电子科技大学出版社 2001张尧学史美林《计算机操作系统教程》实验指导清华大学出版社 2000 罗宇等《操作系统课程设计》机械工业出版社2005审查意见指导教师签字：教研室主任签字：年月日说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页1：需求分析（1）用C语言实现采用首次适应算法的动态分区分配过程alloc()和回收过程free()。

其中，空闲分区通过空闲分区链表来管理，在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。

（2）假设初始状态下，可用的内存空间为640KB，并有下列的请求序列：作业1申请130KB；作业2申请60KB；作业3申请100KB；作业2释放60KB；作业4申请200 KB；作业3释放100 KB；作业1释放130 KB；作业5申请140 KB；作业6申请60 KB；作业7申请50KB；作业6释放60 KB。

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青岛理工大学操作系统课程设计报告院（系）：计算机工程学院专业：计算机科学与技术专业学生姓名:＿＿牛利利班级：＿＿计算073 ＿学号:200707106题目：＿动态分区分配模拟＿＿＿＿起迄日期:＿2010年7月5日至7月16日＿设计地点:2号实验楼402室指导教师:李兰2009—2010年度第 2 学期完成日期: 2010 年 7 月 16 日一、课程设计目的操作系统是最重要的计算机系统软件，同时也是最活跃的学科之一。

计算机系统由硬件和软件两部分组成。

操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件的首次扩充。

本次课程设计的主要目的是在学习操作系统理论知识的基础上，对操作系统整体的一个模拟。

也是对本学期所学知识的一个总体的检测，使理论知识应用到实际的编程中，根据理论的算法来实现具体的编程操作。

使学生掌握基本的原理和方法，最后达到对完整系统的理解。

二、课程设计内容仿真实现动态可变分区存储管理模拟系统。

内存调度策略可采用首次适应算法、循环首次适应算法和最佳适应法等，并对各种算法进行性能比较。

为了实现分区分配，系统中必须配置相应的数据结构，用来描述空闲区和已分配区的情况，为分配提供依据。

常用的数据结构有两种形式：空闲分区表和空闲分区链。

为把一个新作业装入内存，须按照一定的算法，从空闲分区表或空闲分区链中选出一个分区分配给该作业。

三、系统分析与设计1、系统分析：动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。

在实现可变分区分配时，将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配和回收操作这样三个问题。

为了实现分区分配，系统中必须配置相应的数据结构，用来描述空闲区和已分配区的情况，为分配提供依据。

常用的数据结构有两种形式：空闲分区表和空闲分区链。

为把一个新作业装入内存，须按照一定的算法，从空闲分区表或空闲分区链中选出一个分区分配给该作业。

目前常用的分配算法有：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法和快速适应算法。

在动态分区存储管理方式中，主要操作是分配内存和回收内存。

2、系统设计：系统利用某种分配算法，从空闲分区表中找到所需大小的分区。

设请求分区的大小为u. size，表中每个空闲分区的大小可表示为m.size，若 m.size-u.size≤size（size为事先规定的不再切割的剩余分区的大小）成立，则说明多余部分太小，可不再切割，将整个分区分配给请求者；否则，从该分区中按请求的大小划分出一块内存空间分配出去，余下的部分留在空闲区表中，然后将分配区的首址返回给调用者。

当进程运行完毕释放内存时，系统根据回收区的首址，从空闲区表中找到相应的插入点，并且按照四种情况进行插入。

3、模块设计：(1) 空闲区说明表结构：把空闲区定义为结构体变量，包括空闲区始址，空闲区大小和空闲区状态，用0表示空表目，1为可用空闲块。

struct freearea{int startaddress;/*空闲区始址*/int size;/*空闲区大小*/int state;/*空闲区状态:0为空表目，1为可用空闲块*/}freeblock[N]={{1,20,20,1},{2,80,50,1},{3,150,30,1},{4,300,30,1},{5,500,10,1}};(2) 为作业分配主存空间的函数alloc()，三个算法分别对应三个分配主存空间的算法。

applyarea为作业申请量，tag为检查是否有满足作业需要的空闲区的标志。

○1首次适应算法:检查空闲区说明表是否有满足作业要求的空闲区时,如果大于作业要求,则分配给作业,修改地址和空闲区大小,并将tag置“1”,表示有满足作业要求的空闲区,返回为作业分配主存的地址.程序如下所示：if(freeblock[i].state==1&&freeblock[i].size>applyarea){freeblock[i].startaddress=freeblock[i].startaddress+applyarea;freeblock[i].size=freeblock[i].size-applyarea;tag=1;return freeblock[i].startaddress-applyarea;}如果空闲区等于作业要求，则分配给作业,修改地址和空闲区大小,并将tag置“1”,表示有满足作业要求的空闲区,返回为作业分配主存的地址.if(freeblock[i].state==1&&freeblock[i].size==applyarea){freeblock[i].state=0;tag=1;return freeblock[i].startaddress;}如果没有满足条件的空闲区，分配不成功，返回-1if(tag==0)return -1;○2循环首次适应算法的alloc()函数与首次适应算法的alloc()函数区别在于从哪里开始找是否有满足作业要求的空闲区，它是从上次找到的空闲区的下一个空闲分区开始找，只需要改变for循环的条件即可。

for(i=s;i<N;i++)○3最佳适应算法：该算法总是把满足要求、又是最小的空闲区分配给作业。

检查空闲区说明表是否有满足作业要求的空闲区，也分为三种情况：大于，等于，小于。

若检查到有“等于”的情况，就可以直接分配，若没有，则继续检查是否有“大于”的情况：if(freeblock[i].state==1&&freeblock[i].size==applyarea){freeblock[i].state=0;tag=1;return freeblock[i].startaddress;}检查“大于”的情况：先把所有大于所要求的空闲区放入数组,for(i=0;i<N;i++){if(freeblock[i].state==1&&freeblock[i].size>applyarea)a[j++]=i;}再从数组中挑出最小的那个：果数组中的元素大于一个，则需要一个个比较过去，然后取出最小的那个分配给作业：if(j>1){h=a[0];min=freeblock[h];for(k=1;k<j;k++){h=a[k];if(freeblock[h].size<min.size){mid.size=freeblock[h].size;mid.state=freeblock[h].state;mid.startaddress=freeblock[h].startaddress;freeblock[h].size=min.size;freeblock[h].state=min.state;freeblock[h].startaddress=min.startaddress;min.size=mid.size;min.state=mid.state;min.startaddress=mid.startaddress;}}min.startaddress=min.startaddress+applyarea;min.size=min.size-applyarea;tag=1;return min.startaddress-applyarea;}如果数组中只有一个元素，则直接分配给作业：if(j==1){h=a[0];min=freeblock[h];min.startaddress=min.startaddress+applyarea;min.size=min.size-applyarea;tag=1;return min.startaddress-applyarea;}如果没有满足条件的空闲区，分配不成功，返回-1if(tag==0)return -1;(3) 主存回收函数setfree()：tag1代表释放区的高地址是否邻接一个空闲区，tag2代表释放区的高低地址是否都邻接一个空闲区，tag3代表释放区的低地址是否邻接一个空闲区。

分为四种情况：○1回收分区的上邻和下邻分区都不是空闲的，则直接将回收区的相关信息记录在空闲区表中。

if(tag3==0){for(j=0;j<N;j++){ if(freeblock[j].state==0){freeblock[j].startaddress=s;freeblock[j].size=l;freeblock[j].state=1;break;}}}○2回收分区的上邻分区是空闲的，需要将这两个相邻的空闲区合并成一个较大的空闲区，然后修改空闲区表。

if(freeblock[i].startaddress==s+l&&freeblock[i].state==1){l=l+freeblock[i].size;tag1=1;}○3回收分区的下邻分区是空闲区，需要将这两个相邻的空闲区合并成一个空闲区，并修改闲区表。

if(freeblock[i].startaddress+freeblock[i].size==s&&freeblock[i].state==1){freeblock[i].size=freeblock[i].size+l;tag3=1;break;}○4回收分区的上邻和下邻都是空闲区，则需要将这三个空闲区合并成一个更大的空闲区，然后修改空闲区表。

先判断有上邻空闲区（如○2所示），再判断有下邻空闲区（如○3所示），若都有，则将tag2置1。

(4) 对空闲区表中的空闲区调整的函数adjust()：使空闲区按始地址从小到大排列，空表目放在最后面。

(5) 打印空闲区说明表函数：print()(6) 首次适应算法函数First_fit():若有作业需要分配内存，则对空闲区表中的空闲区进行调整，调用调整函数adjust()，再将其打印出来；输入作业申请量，调用alloc()函数为作业分配空间，分配结束后，要进行主存回收，再次调整空闲区表后，打印出来。

循环执行直到没有作业为止。

(7) 循环首次适应算法Next_fit():与首次适应算法不同的是，循环首次适应算法要记录上次找到的空闲区地址，并在下次分配时从这个地址开始。

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