操作系统之内存分配与回收

操作系统实验

内存的分配与回收

实验报告

一、实验题目：内存的分配与回收

二、实验内容：利用可变分区的首次适应算法，模拟内存的分配与回收。

三、实验目的：掌握可变分区首次适应算法的原理以及其编程实现。

四、实验过程：

1、基本思想：可变分区分配是根据进程的实际需求，动态地为之分配内存空间。首次适应算法要求空闲空间链以地址递增的次序链接。进行内存分配时，从链表头部开始依次检索，找到第一个不小于请求空间大小的空闲空间进行分配。分配时需考虑碎片问题，若分配会导致碎片产生则将整块分区分配。内存的回收需要考虑四种情况：⑴回收分区前后两个分区都空闲，则需要和前后两个分区合并；（2）回收分区只有前一分区空闲，则与前一分区合并；（3）回收分区只有后一分区空闲，则和后一分区合并；（4）回收分区独立，不考虑合并

。

2、主要数据结构：

struct FreeArea{ 链结点包含的数据：分区号、大小、起址、标记

i nt ID;

i nt size;

l ong address;

i nt sign;

};

struct Node { 双链表结点结构体：数据区、前向指针、后继指针

F reeArea data;

s truct Node *prior;

s truct Node *next;

}*DLinkList;

3、输入、输出：

输入： I.内存分配时由键盘输入分区ID和大小；

II.内存回收时由键盘输入需要回收的分区ID；

输出：输出内存的分配情况（按照地址从低到高）

4、程序流程图：

5、实验结果截屏：

6、源程序代码：

#include

using namespace std;

#define Free 0 //空闲状态

#define Busy 1 //已用状态

#define PBusy 2 //碎片已用状态

#define FINISH 1 //完成

#define FINISH2 1 //完成

#define ERROR 0 //出错

#define memory 512 //最大内存空间为(单位：KB）#define min 10 //碎片最小值(单位：KB)

typedef struct FreeArea//空闲链数据

{

i nt ID;

i nt size;

l ong address;

i nt sign;

};

typedef struct Node//空闲连结构

{

F reeArea data;

s truct Node *prior;

s truct Node *next;

}*DLinkList;

DLinkList head; //头结点

DLinkList tail; //尾结点

int Create()//初始化

{

h ead=(DLinkList)malloc(sizeof(Node));//分配内存

t ail=(DLinkList)malloc(sizeof(Node));

h ead->prior=NULL;

h ead->next=tail;

t ail->prior=head;

t ail->next=NULL;

t ail->data.address=0;

t ail->data.size=memory;

t ail->data.ID=0;

t ail->data.sign=Free;

r eturn FINISH;

}

int FirstFit(int ID,int request)//首次适应算法

{

D LinkList temp=(DLinkList)malloc(sizeof(Node));//新建作业的结点

t emp->data.ID=ID;

t emp->data.size=request;

t emp->data.sign=Busy;

N ode *p=head;//插入指针P

w hile(p)

{

if(p->data.sign==Free && p->data.size==request)//剩余大小恰好满足{ p->data.sign=Busy;

p->data.ID=ID;

return FINISH;

break;

}

else if(p->data.sign==Free&& p->data.size>request&& (p->data.size-request>min))//满足需求且有剩余且不产生碎片

{

temp->prior=p->prior;

temp->next=p;

temp->data.address=p->data.address;

p->prior->next=temp;

p->prior=temp;

p->data.address=temp->data.address+temp->data.size;

p->data.size=p->data.size-request;

return FINISH;

break;

}

else if(p->data.sign==Free&& p->data.size>request&& p->data.size-request<=min)//产生碎片时

{

p->data.sign=PBusy;

p->data.ID=ID;

return FINISH;

break;

}

p=p->next;//若前面的分区都已分配，P指针后移

}

r eturn ERROR;

}

int Allocate()//主存分配

{

i nt ID,request;

c out<<"请输入作业所在分区号：";

c in>>ID;

cout<<"请输入分配的主存(单位:KB)：";

c in>>request;

if(request<0 ||request==0)

{

cout<<"分配的主存必须是正整数！"<

return ERROR;

}

i f(FirstFit(ID,request)==FINISH)

cout<<"分配成功！"<

e lse

cout<<"内存不足，分配失败！"<

}

int Recycle(int ID)//回收

{

N ode *p=head;

w hile(p)

{

if(p->data.ID==ID)

{