操作系统存储管理分区分配算法

工业大学C语言程序设计课程设计（论文）题目：存储管理分区分配算法课程设计（报告）任务及评语目录第1章课程设计的目的与要求 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 课程设计的实验环境 (1)1.3 课程设计的预备知识 (1)1.4 课程设计要求 (1)第2章课程设计内容 (2)2.1课程设计题目 (2)2.2课程设计整体设计说明 (2)2.2.1课程设计内容 (2)2.2.2系统功能模块结构图........................... 错误！未定义书签。

2.2.3数据结构设计及用法说明 (2)2.2.4程序结构（画流程图） (3)2.2.5各模块的功能 (5)2.3程序源代码及注释 (6)第3章课程设计总结 (14)参考资料 (15)第1章课程设计的目的与要求1.1 课程设计目的本课程设计是计算机科学与技术专业重要的实践性环节之一，是在学生学习完《程序设计语言(C)》课程后进行的一次全面的综合练习。

本课程设计的目的和任务：1. 巩固和加深学生对C语言课程的基本知识的理解和掌握2. 掌握C语言编程和程序调试的基本技能3. 利用C语言进行基本的软件设计4. 掌握书写程序设计说明文档的能力5. 提高运用C语言解决实际问题的能力1.2 课程设计的实验环境硬件要求能运行Windows 2000/XP操作系统的微机系统。

C语言程序设计及相应的开发环境。

1.3 课程设计的预备知识熟悉C语言及C语言开发工具。

1.4 课程设计要求1. 分析课程设计题目的要求2. 写出详细设计说明3. 编写程序代码，调试程序使其能正确运行4. 设计完成的软件要便于操作和使用5. 设计完成后提交课程设计报告第2章课程设计内容2.1程序功能介绍2.2程序整体设计说明本程序主要是对存储空间的分配和回收，当用户申请空间后进行合理的分配，空间不用后及时有效地进行回收或清除，以免发生空间的游离照成计算机堆积废物过多，空间得不到正常有利的使用，因而本程序是计算机空间得到了合理有效的最大利的帮助人们完成空间存储的分配和回收。

2.2.1设计思路通过用所学的C语言知识设计出一个存储管理分区分配算法采用首次适应算法和最佳适应算法实现。

步骤：①编写出系统功能模块结构图，目的为写流程图做好思路。

②1.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③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。

2.2.2数据结构设计及用法说明1.定义分区描述器node，包括 3个元素：（1）addr——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）2.2.3程序结构（流程图）主流程图：分流程图：2.2.4各模块的功能及程序说明RECT *assignment(RECT *head,int application) /*分配函数*/void acceptment1(RECT *head,RECT *back1)/*首先适应*/void acceptment2(RECT *head,RECT *back1) /*最佳适应，back1为回收结点的地址*/ void print(RECT *head) /*输出链表*/int backcheck(RECT *head,RECT *back1) /*检查回收块的合法性，back1为要回收的结点地址*/2.2.5程序结果*****index*******address********end*********size*****----------------------------------------------------1 0 32766 32767----------------------------------------------------Enter the way(best or first(b/f)bEnter the assign or accept(as/ac)asInput application:5631Success!!ADDRESS=27136*****index*******address********end*********size*****----------------------------------------------------1 0 27135 27136----------------------------------------------------Enter the assign or accept(as/ac)asInput application:5632Too large application!,assign fails!!*****index*******address********end*********size*****----------------------------------------------------1 0 3813 3814----------------------------------------------------Enter the assign or accept(as/ac)ac2.3程序源代码及注释/*9.3.2 源程序*//***pcb.c***/#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#include "string.h"#define MAX 32767typedef struct node /*设置分区描述器*/{int address,size;struct node *next;}RECT;/*函数原型*/RECT *assignment(RECT *head,int application);void acceptment1(RECT *head,RECT *back1);void acceptment2(RECT *head,RECT *back1) ;int backcheck(RECT *head,RECT *back1);void print(RECT *head);/*变量声明*/RECT *head,*back,*assign1,*p;int application1,maxblocknum;char way;/*主函数*/main(){char choose[10];int check;head=malloc(sizeof(RECT)); /*建立可利用区表的初始状态*/p=malloc(sizeof(RECT));head->size=MAX;head->address=0;head->next=p;maxblocknum=1;p->size=MAX;p->address=0;p->next=NULL;print(head); /*输出可利用表初始状态*/printf("Enter the way(best or first(b/f)\n");/*选择适应策略*/ scanf("%c",&way);do{printf("Enter the assign or accept(as/ac)\n");scanf("%s",choose); /*选择分配或回收*/if(strcmp(choose,"as")==0) /*as为分配*/{printf("Input application:\n");scanf("%d",&application1);/*输入申请空间大小*/assign1=assignment(head,application1);/*调用分配函数*/if(assign1->address==-1)/*分配不成功*/printf("Too large application!,assign fails!!\n\n");elseprintf("Success!!ADDRESS=%5d\n",assign1->address); /*分配成功*/ print(head); /*输出*/}elseif(strcmp(choose,"ac")==0) /*回收*/back=malloc(sizeof(RECT));printf("Input Adress and Size!!\n");scanf("%d%d",&back->address,&back->size);/*输入回收地址和大小*/ check=backcheck(head,back); /*检查*/if(check==1){if(tolower(way)=='f')/*首先适应算法*/acceptment1(head,back); /*首先适应*/elseacceptment2(head,back);/*最佳适应*/print(head);}}while(!strcmp(choose,"as")||!strcmp(choose,"ac"));}/*分配函数*/RECT *assignment(RECT *head,int application){RECT *after,*before,*assign;assign=malloc(sizeof(RECT)); /*分配申请空间*/assign->size=application;assign->next=NULL;if(application>head->size||application<=0)assign->address=-1; /*申请无效*/else{before=head;after=head->next;while(after->size<application)/*查找适应的结点*/{before=before->next;after=after->next;}if(after->size==application) /*结点大小等于申请大小则完全分配*/{if(after->size==head->size)maxblocknum--;before->next=after->next;assign->address=after->address;free(after);}else{if(after->size==head->size) maxblocknum--;after->size=after->size-application; /*大于申请空间则截取相应大小分配*/ assign->address=after->address+after->size;if(tolower(way)=='b')/*如果是最佳适应，将截取后剩余结点重新回收到合适位置*/ before->next=after->next;back=after;acceptment2(head,back);}if(maxblocknum==0) /*修改最大数和头结点值*/{before=head;head->size=0;maxblocknum=1;while(before!=NULL)if(before->size>head->size){head->size=before->size;maxblocknum=1;}elseif(before->size==head->size)maxblocknum++;before=before->next;}}assign1=assign;return assign1; /*返回分配给用户的地址*/}void acceptment1(RECT *head,RECT *back1)/*首先适应*/{RECT *before,*after;int insert;before=head;after=head->next;insert=0;while(!insert) /*将回收区插入空闲区表*/{if((after==NULL)||((back1->address<=after->address)&&(back1->address>=before->address))){before->next=back1;back1->next=after;insert=1;}else{before=before->next;after=after->next;}}if(back1->address==before->address+before->size)/*与上一块合并*/ {before->size=before->size+back1->size;before->next=back1->next;free(back1);back1=before;}if(after!=NULL&&(after->address==back1->address+back1->size)) { /*与下一块合并*/back1->size=back1->size+after->size;back1->next=after->next;free(after);}if(head->size<back1->size) /*修改最大块值和最大块个数*/{head->size=back1->size;maxblocknum=1;}elseif(head->size==back1->size)maxblocknum++;}/*最佳适应，back1为回收结点的地址*/void acceptment2(RECT *head,RECT *back1){RECT *before,*after;int insert ;insert=0;before=head;after=head->next;if(head->next==NULL) /*如果可利用区表为空*/{head->size=back1->size;head->next=back1;maxblocknum++;back1->next=NULL;}else{while(after!=NULL) /*与上一块合并*/if(back1->address==after->size+after->address){before->next=after->next;back->size=after->size+back1->size;free(after);after=NULL;}else{after=after->next;before=before->next;}before=head;after=head->next;while(after!=NULL)if(after->address==back1->size+back1->address) /*与下一块合并*/ {back1->size=back1->size+after->size;before->next=after->next;free(after);after=NULL;}else{before=before->next;after=after->next;}before=head;/*将回收结点插入到合适的位置*/after=head->next;do{if(after==NULL||(after->size>back1->size)){before->next=back1;back1->next=after;insert=1;else{before=before->next;after=after->next;}}while(!insert);if(head->size<back1->size) /*修改最大块值和最大块数*/{head->size=back1->size;maxblocknum++;}elseif(head->size==back1->size)maxblocknum++;}}void print(RECT *head) /*输出链表*/{RECT *before,*after;int index,k;before=head->next;index=1;if(head->next==NULL)printf("NO part for assignment!!\n");else{printf("*****index*******address********end*********size*****\n");while(before!=NULL){printf("----------------------------------------------------\n");printf(" %-13d%-13d%-13d%-13d\n",index,before->address,before->address+b efore->size-1,before->size);printf("----------------------------------------------------\n");index++;before=before->next;}}}/*检查回收块的合法性，back1为要回收的结点地址*/int backcheck(RECT *head,RECT *back1){RECT *before,*after;int check=1;if(back1->address<0||back1->size<0)check=0;/*地址和大小不能为负*/before=head->next;while((before!=NULL)&&check)/*地址不能和空闲区表中结点出现重叠*/ if(((back1->address<before->address)&&(back1->address+back1->size>before->address))||((back1->address>=before->address)(back1->address<before->address+before->size)))check=0;elsebefore=before->next;if(check==0)printf("Error input!!\n");return check; /*返回检查结果*/}第3章课程设计总结做存储管理分区分配算法课程设计有感不知不觉期末的脚步已悄悄逼近，我们结束了一科又一科的紧张复习，迎接着一次又一次别开生面的考试，这段时间给我最大的体会就是好累，好枯燥！课程设计对于我们大一新生来说可谓是难上加难，首先它是一门新的学科，以前从来没有接触过，对其认识比较肤浅，没有一个明确的框架，想要将这个任务很好的完成，就必须要有一个持之以恒的决心，一个不甘劳苦的决心。