计算机操作系统内存管理系统可变分区存储管理方式的内存分配回收

精心整理课程设计2 可变分区存储管理方式的内存分配回收一、课程设计目的深入了解采用可变分区存储管理方式的内存分配回收的实现。

二、预备知识存储管理中可变分区的管理方式。

给作业。

但最优适应算法容易出现找到的一个分区可能只比作业所需求的长度略大一点的情行，这时，空闲区分割后剩下的空闲区就很小以致很难再使用，降低了内存的使用率。

为解决此问题，设定一个限值minsize，如果空闲区的大小减去作业需求长度得到的值小于等于minsize，不再将空闲区分成己分分区和空闲区两部分，而是将整个空闲区都分配给作业。

内存分配与回收所使用的结构体：为便于对内存的分配和回收，建立两张表记录内存的使用情况。

一张为记录作业占用分区的“内存分配表”，内容包括分区起始地址、长度、作业名/标志（为0时作为标志位表示空栏目）；一张为记录空闲区的“空闲分区表”，内容包括分区起始地址、长度、标志（0表空栏目，1表未分配）。

两张表都采用顺序表形式。

关于分配留下的内存小碎片问题：当要装入一个作业时，从“空闲分区表”中查找标志为“1”（未分配）且满足作业所需内存大小的最小空闲区，若空闲区的大小与作业所需大小的差值小于或等于minsize，把该分区全部分“0”下邻（1的作业名}used_table[n]; //已分配区表（2）空闲分区表的定义：struct{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"表示空栏目，用"1"表示未分配}free_table[m]; //空闲区表(3)全局变量float minsize=5;//{//{}{if((free_table[k].length-need_length)<=minsize) //整个分配{free_table[k].flag=0;ads=free_table[k].address;len=free_table[k].length;}else{ //切割空闲区ads=free_table[k].address;len=need_length;free_table[k].address+=need_length;free_table[k].length-=need_length;}i=0;//循环寻找内存分配表中标志为空栏目的项while(used_table[i].flag!=0){i=i+1;}if(i<=n-1) //找到，在已分配区表中登记一个表项{used_table[i].address=ads;used_table[i].length=len;used_table[i].flag=process_name;}{}return process_name;}八、程序流程图：作业分配流程图：内存回收流程图：九、程序说明：本程序采用Visual C++编写，模拟可变分区存储管理方式的内存分配与回收。

假定系统允许的最大作业数量为n=10，允许的空闲区表最大项数为m=10，判断是否划分空闲区的最小限值为minsize=5。

初始化用户可占用内存区的首地址为1000，大小为1024B。

定义两个结构体及其对象free_table[m]和used_table[n]实现内存的分配回收及分配表和空闲表的登记。

用最优分配算法实现动态分配时，调用int distribute(int process_name, float need_length)内存分配函数，设定循环条件查找最佳空闲分区，定义int k 以记录最佳空闲区的首地址，根据找到的空闲区大小和作业大小判断是整个分配给作业还是切割空闲区后再分配给作业，并在“内存分配表”和“空用如果同时有设为“01(1)(2)(3)(4)给作业。

(5)、分配的作业大小14B与找到的最优空闲区大小20B差值大于5B，所以将整块空闲区分割成两部分，然后修改空闲表。

(6)、要回收的内存在空闲表中有上邻，将其合并(7)、空闲区有两个长度分别为20B和18B的未分配烂，现为作业6分配14B的内存，用最佳分配算法找到空闲区。

2、制作界面的实现截图十、源程序：#include <iostream.h>#include <iomanip.h>//全局变量float minsize=5;int count1=0;int count2=0;#define m 10 //假定系统允许的空闲区表最大为m#define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n//已分配表的定义struct{float address; //已分分区起始地址//struct////{}//最优分配算法实现的动态分区int distribute(int process_name, float need_length){int i, k=-1; //k用于定位在空闲表中选择的未分配栏float ads, len;int count=0;i=0;while(i<=m-1) //循环找到最佳的空闲分区{if(free_table[i].flag==1 && need_length <=free_table[i].length) {count++;if(count==1||free_table[i].length < free_table[k].length) k=i;}i=i+1;}if(k!=-1){if((free_table[k].length-need_length)<=minsize) //整个分配{free_table[k].flag=0;ads=free_table[k].address;free_table[k].flag=1;free_table[k].address=ads;free_table[k].length=len;}else //将已做的切割分配撤销{free_table[k].address=ads;free_table[k].length+=len;}cout<<"内存分配区已满，分配失败！\n";return 0;}}else{cout <<"无法为该作业找到合适分区！\n";return 0;}return process_name;}int recycle(int process_name){int y=0;//{{}}{{if((free_table[i].address+free_table[i].length)==recycle_address) k=i; //判断是否有上邻接if((recycle_address+recycle_length)==free_table[i].address) j=i; //判断是否有下邻接}i=i+1;}//合并空闲区if(k!=-1) //回收区有上邻接{if(j!=-1){ //回收区也有下邻接，和上下领接合并free_table[k].length+=free_table[j].length+recycle_length;free_table[j].flag=0; //将第j栏的标记置为‘0’}else //不存在下邻接，和上邻接合并free_table[k].length+=recycle_length;}else if(j!=-1){ //只有下邻接，和下邻接合并free_table[j].length+=recycle_length;free_table[j].address=recycle_address;}else}}{;cout<<"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n";for(int i=0;i<=count2;i++)cout<<"地址："<<free_table[i].address<<" "<<"作业长度："<<free_table[i].length<<" "<<"状态："<<free_table[i].flag<<endl;cout<<"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n" ;cout<<"+++++++ 已分配区++++++\n";cout<<"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n";for(int j=0;j<count1;j++)cout<<"地址："<<used_table[j].address<<" "<<"作业长度："<<used_table[j].length<<" "<<"作业名："<<used_table[j].flag<<endl; }void main() //主函数调用各功能函数对所有工作进行测试{int choice; //用来选择将要进行的操作int job_name;float need_memory;bool exitFlag=false;cout<<" 动态分区分配方式的模拟\n";cout<<"************************************\n";{recycle(ID); //回收内存break;case 3:show();break;}}}十一、心得体会：精心整理每一次的实践，都会有很大的收获。

决定做这个题目的时候，就针对此题要解决的几个问题反复思考，重新翻开教科书把相关内容特别是算法原理认真细致的看了一遍，设想会遇到的问题。

在内存动态分配程序设计中，最优适应算法比首次要难一些，要加上对分配后该分区是否能最好地利用的判断。

再一个问题是回收时候的合并，对地址的修改不是很有把握。

着手写程序后，半天才理清回收的内存和上下邻合并的条件与关系，写此处的代码时，逻辑上比较混乱，反复错误反复修改了很多次才调试正确，这也是花了最多时间才得以正确实现的部分。