固定分区存储管理

理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（ 2013 —2014 学年第一学期）课程名称：操作系统开课实验室：信自楼444 2013年 11月28 日注：报告容按下列的要求进行。

一、实验目的通过编写固定分区存储管理的模拟程序，加深对操作系统存储管理功能中的固定分区管理方式、主存分配表等相应知识的理解。

通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉可变分区存储管理的存分配和回收。

二、实验题目1.设计一个固定分区分配的存储管理方案。

并模拟实现分区的分配和回收过程。

2.必须建立分区表，记录空闲区与占用区的状况。

本系统将存用户空间划分为五个大小不固定的分区，其分区大小由用户输入决定。

在每个分区只装入一道作业，这样把用户空间划分为几个分区，便允许几道作业并发运行。

当有一个空闲分区时，便可以从外存的后备队列中选择一个适当大小的作业装入该分区，当该作业结束时又可以从后备作业队列中找出另一作业调入该分区。

每个存空间是一个Node型的对象。

Node类有一个三个参数的构造函数。

分别为：分区号、起始地址、大小。

然后就是一些属性的get、set方法和一个打印其属性的函数。

四个数据域分别为：属性m_No用来表示该存空间的序号。

属性m_Addr用来表示存分区的起始地址。

属性m_Size用来表示存空间的大小。

属性m_State表示存空间的是否已分配的状态标志。

若该存空间已分配，m_TaskNo表示占有该存空间的任务序号。

否则没有实际意义。

在用户申请任务的存空间时，提示用户输入任务号和其需要的存空间大小。

流程图主程序：释放存空间算法四、算法设计的实现1、类设计本程序设计了两个比较简单的类：Node类和MManage类。

Node类主要是存放每个固定分区的一些信息。

而MManage类则主要是对Node类的容器List<Node>进行一些操作来实现要求的存空间的的分配和释放。

类设计的数据成员和接口如下：Node.h#ifndef NODE_H#define NODE_Hclass Node{public:Node(int No, int Addr, int Size);int getSize() constreturn m_Size;}bool getState() const{return m_State;}int getTaskNo() const{return m_TaskNo;}void setState(bool State);void setTaskNo(int TaskNo);void print();private:int m_No;int m_Addr;int m_Size;bool m_State;int m_TaskNo;};#endif //NODE_HMManage.h#ifndef MMANAGE_H#define MMANAGE_H#include <vector>class Node;class MManage{public://MManage();MManage(int MLength);MManage(std::vector<Node> Nodes);void MAlloc();void MFree();void print();private:std::vector<Node> m_Nodes;};#endif//MMANAGE_H类接口实现和main函数的实现：Node.cpp#include <iostream>#include "Node.h"Node::Node(int No, int Addr, int Size) :m_No(No),m_Addr(Addr),m_Size(Size) {m_State = true;m_TaskNo = 0;}void Node::setTaskNo(int TaskNo){m_TaskNo = TaskNo;}void Node::setState(bool State)m_State = State;}void Node::print(){std::cout<<"| "<<m_No<<" || "<<m_Addr<<" || "<<m_Size<<" || ";if(m_State)std::cout<<"Idle ||"<<std::endl;elsestd::cout<<"Occupy || "<<m_TaskNo<<" ||"<<std::endl;}MManage.cpp#include <iostream>#include "MManag.h"#include "Node.h"#define MAXSIZE 100//class Node;{int sum;std::cout << "Please input the number of memory:";std::cin >> sum;std::cout << std::endl;MManage(sum);}*/MManage::MManage(int MNo){int size;int addr = 0;char yesOrNo = 'n';while ( yesOrNo != 'y' && yesOrNo != 'Y'){m_Nodes.clear();std::cout << "Start to init the memory table" << std::endl;for (int i=0; i<MNo; ++i){do{std::cout << "Please input the size of " << i+1 << "th memory:";std::cin >> size;}while(size >= MAXSIZE);Node node(i+1, addr, size);m_Nodes.push_back(node);addr+=size;}print();std::cout << "Is this correct?" << std::endl;std::cin >> yesOrNo;}}MManage::MManage(std::vector<Node> Nodes){m_Nodes.assign(Nodes.begin(), Nodes.end());}void MManage::MAlloc(){int taskNo, size;int No = -1;int temp1 = MAXSIZE;int temp2 = MAXSIZE;bool flag;do{flag=false;std::cout << "Please input the task No. and size" << std::endl;std::cin >> taskNo >> size;for(unsigned i=0; i<m_Nodes.size(); ++i){if(m_Nodes[i].getTaskNo() == taskNo){std::cout<<"This task areally exist,please change it"<<std::endl;flag = true;}if(size > MAXSIZE){std::cout<<"The size is too big,please change it"<<std::endl;flag = true;}}}while(flag);for(unsigned i=0; i<m_Nodes.size(); ++i){if(m_Nodes[i].getState()&&m_Nodes[i].getSize()>=size){temp2 = m_Nodes[i].getSize() - size;if(temp2<temp1){temp1 = temp2;No = i;}}}if(No==-1){std::cout << "Allocation fail." << std::endl;}else{std::cout << "Allocation success." << std::endl;m_Nodes[No].setState(false);m_Nodes[No].setTaskNo(taskNo);}}void MManage::MFree(){int taskNo,No=-1;std::cout << "Please input the task No." << std::endl;std::cin >> taskNo;for(unsigned i=0; i<m_Nodes.size(); ++i){if(m_Nodes[i].getTaskNo()==taskNo&&!m_Nodes[i].getState()){No = i;}}if(No==-1){std::cout << "Free fail(Can not find the task)." << std::endl;}else{std::cout << "Free success." << std::endl;m_Nodes[No].setState(true);m_Nodes[No].setTaskNo(0);}}void MManage::print(){std::cout << "The the memory table:" << std::endl;std::cout << "| No |" << "| Addr |" << "| Size |" << "| State |" << "| TaskNo |"<< std::endl;for (unsigned i=0; i<m_Nodes.size(); ++i)m_Nodes[i].print();}Main.cpp#include <iostream>#include "MManag.h"#include "Node.h"#define SIZE 5 //分配区的个数void testNode(){int size = 10;Node node1(1,0,size);node1.print();Node node2(2,size,size);node2.setState(false);node2.setTaskNo(1);node2.print();//MManage m1();//m1.print();MManage m2(2);m2.print();}int main(){MManage m(SIZE);char yesOrNo = 'y';int swt = 0;while(yesOrNo != 'n' && yesOrNo != 'N'){while(swt != 1 && swt != 2){system("cls");std::cout<<"=========================="<<std::endl;std::cout<<" Please put your choice:"<<std::endl;std::cout<<" 1--apply memory"<<std::endl;std::cout<<" 2--free memory"<<std::endl;std::cout<<"=========================="<<std::endl;std::cin>>swt;if(swt!=1&&swt!=2)std::cout<<"error iput，please put（1、2）"<<std::endl;}switch(swt){case 1: m.MAlloc();break;case 2: m.MFree();break;default:{printf("exception ouccer\n");return 1;}}m.print();std::cout<<"Do you like to continue？"<<std::endl;std::cin >> yesOrNo;swt = 0;}}四、运行结果与分析手工输入每个分区的大小来初始化分区表：分析：在手工输入每个存空间的大小后，立即调用打印的函数将存空间的情况打印出来。