采用首次适应算法的动态分区分配模拟课程设计实验报告

1 需求分析

1）本程序要求实现对内存的动态分配与回收的模拟，同时，在内存的分配时还必须使用首次适应算法，最后，还要显示内存块分配和回收后空闲内存分区链的情况。

2）要实现对作业的内存分配，首先要有一个对作业进行创建和分配内存的模块，其中，该模块在分配内存时要使用首次适应算法；要实现对内存的回收，要有一个内存回收的模块，其中，该模块在回收内存时要考虑内存回收的四种情况；最后，还要有一个能显示内存空闲分区链的情况的模块。

2 概要设计

1）首次适应算法的结构如图1：

图1 首次适应算法的结构图

2）数据结构：

struct Fq

{

int size,o,no;

Fq *before,*next;

};

其中，Fq表示结构体的名字（类型），size表示分区的可用空间大小，o表示该分区的状态（是否已分配），no表示该分区中的作业标志，*before表示该结点的向前指针，*next表示该结点的向后指针。

3）各种函数说明：

void alloc(int b,int no,Fq *p)；

对作业no进行内存分配的功能函数；其中，参数b表示需求的内存大小，参数no表示作业的编号，参数*p表示空闲分区链的第一个非空结点的指针；

void free(Fq *c)；

将地址为c的分区的内存回收；其中，参数*c表示要回收内存的结点；

void create(Fq *head)；

创建新作业的子函数；其中，参数*head表示空闲分区链的链首指针；要配合函数alloc（）使用；

void cha(Fq *head)；

查看内存中的空闲分区链的子函数；其中，参数*head表示空闲分区链的链首指针；

void hui(Fq *head)；

回收内存的子函数；其中，参数*head表示空闲分区链的链首指针；要配合函数free（）使用；

3 运行环境

1）操作系统: Windows XP ( 32位 / DirectX 11 )

2）电脑: X86 兼容台式电脑

处理器: 英特尔 Pentium(奔腾) 双核*************

内存: 2 GB

4 开发工具和编程语言

1）开发工具：Visual C++ 6.0；

2）编程语言：C++语言；

5 详细设计

1）程序结构如图2：

图2 程序结构图

2）●主菜单模块：

void main()//主函数

{

Fq *head=new Fq;head->next=new Fq;

head->next->size=MAXSIZE;

head->next->o=0;

head->next->next=NULL;

int choice=0;

do

{

cout<<"请选择你要进行的操作："<

cout<<"1、创建新作业 2、查看空闲分区链 3、回收内存空间 0、退出"<

cin>>choice;

switch(choice)

{

case 1: create(head);break;

case 2: cha(head);break;

case 3: hui(head);break;

case 0: break;

default: cout<<"输入错误！"<

}

}while(choice!=0);

}

●创建新作业模块：

void create(Fq *head)//创建作业子函数

{

Fq *p=head->next;p->before=head;

int no=0,b=0;

cout<<"请输入要创建的作业的编号：";cin>>no;

cout<<"请输入作业的需求空间大小：";cin>>b;

alloc(b,no,p);//此处调用功能函数alloc()

}

●查看空闲分区链模块：

void cha(Fq *head)//查看内存中的空闲分区链的子函数

{

Fq *p=head->next;p->before=head;

int i=0;

cout<<"空闲分区链的情况为："<

while(p!=NULL)

{

if(p->o==0)

{

cout<<"空闲分区"<<++i<<" "<size<<"K"<

}

p=p->next;

}

}

●回收内存空间模块：

void hui(Fq *head)//回收内存的子函数

{

Fq *p=head->next;p->before=head;

int no=0;

cout<<"请输入要回收内存的作业号：";cin>>no;

while(p!=NULL)

{

if(p->no==no)

{

free(p);//此处调用功能函数free()

cout<<"作业"<

return ;

}

else p=p->next;

}

}

●内存分配功能函数模块：

void alloc(int b,int no,Fq *p)//对作业no进行内存分配的子函数{

while(p!=NULL)

{

if(p->o==1) {p=p->next;}

else

{

if(p->size>b)

{

if(p->size-b<=min_size)