实验四主存空间的分配和回收

一、目的和要求

1.1. 实验目的

用高级语言完成一个主存空间的分配和回收程序，以加深对动态分区分配方式及其算法的理解。

1.2. 实验要求

采用连续分配方式之动态分区分配存储管理，使用首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法4种算法完成设计(任选两种算法)。

（1）**设计一个作业申请队列以及作业完成后的释放顺序，实现主存的分配和回收。采用分区说明表进行。

（2）或在程序运行过程，由用户指定申请与释放。

（3）设计一个空闲区说明表，以保存某时刻主存空间占用情况。把空闲区说明表的变化情况以及各作业的申请、释放情况显示。

二、实验内容

根据指定的实验课题，完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。

三、实验环境

可以选用Turbo C作为开发环境。也可以选用Windows下的VB，CB或其他可视化环境，利用各种控件较为方便。自主选择实验环境。

四、实验过程与结果

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
struct{
    float startaddress; /*已分分区起始地址*/
    float length; /*已分分区长度，*/
    int flag; /*已分配区表登记栏标志，用"0"表示空栏目*/
}used_table[10]; /*已分配区表*/

struct{
    float startaddress; /*空闲区起始地址*/
    float length; /*空闲区长度*/
    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[10]; /*空闲区表*/

void input();
int CyclicAdaptation(char str,float leg,int pre);//分配主存空间函数循环适应
void FirstAdaptation(char str,float leg);//分配主存空间函数首次适应
void reclaim(char str);//回收主存函数

void input()
{
    int i;
    printf("\n    输出空闲区表 \n起始地址 分区长度 标志\n");
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        printf("%6.0f%9.0f%6d\n",free_table[i].startaddress,free_table[i].length, free_table[i].flag);
    }
    printf("\n 按任意键,输出已分配区表\n");
    getchar();
    printf("\n    输出已分配区表 \n起始地址 分区长度 标志\n");
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        if(used_table[i].flag!=0)
            printf("%6.0f%9.0f%6c\n",used_table[i].startaddress,used_table[i].length, used_table[i].flag);
        else
            printf("%6.0f%9.0f%6d\n",used_table[i].startaddress,used_table[i].length, used_table[i].flag);
    }
}
int uflag;//分配表标志
int fflag;//空闲表标志
int CyclicAdaptation(char str,float leg,int pre)
{
    fflag=0;
    int k,i;
    for(i=pre;i<10;i++)
    {
        if(free_table[i].flag==1 && free_table[i].length>=leg)
        {
            fflag=1;break;
        }
    }
    if(fflag==0)
        printf("\n 没有满足条件的空闲区\n");
    else
    { 
        for(k=0;k<10;k++)
        {
            if(used_table[k].flag==0)
            {
                used_table[k].length=leg;
                used_table[k].startaddress=free_table[i].startaddress;
                used_table[k].flag=str;
                free_table[i].startaddress=free_table[i].startaddress+leg;
                free_table[i].length=free_table[i].length-leg;
                free_table[i].flag=1;
                break;
            }
        }
    }
    return i;
}
void FirstAdaptation(char str,float leg)
{
    fflag=0;
    int k,i;
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        if(free_table[i].flag==1 && free_table[i].length>=leg)
        {
            fflag=1;break;
        }
    }
    if(fflag==0)
        printf("\n 没有满足条件的空闲区\n");
    else
    {
        for(k=0;k<10;k++)
        {
            if(used_table[k].flag==0)
            {
                used_table[k].length=leg;
                used_table[k].startaddress=free_table[i].startaddress;
                used_table[k].flag=str;
                free_table[i].startaddress=free_table[i].startaddress+leg;
                free_table[i].length=free_table[i].length-leg;
                free_table[i].flag=1;
                break;
            }
        }
    }
    
}
void reclaim(char str)
{
    float uend_address;
    float fend_address;
    uflag=0;
    fflag=0;
    int k,i;
    for(k=0;k<10;k++)
    {
        if(used_table[k].flag==str)
        {
            uflag=1;break;
        }
    }
    if(uflag==0)
        printf("\n 找不到该进程!\n");
    else
    {
        for(i=0;i<10;i++)
        {
            uend_address=used_table[k].startaddress+used_table[k].length;
            fend_address=free_table[i].startaddress+free_table[i].length;
            if(used_table[k].startaddress==fend_address)//上邻
            {
                fflag=1;
                free_table[i].length=free_table[i].length+used_table[k].length;
                free_table[i].flag=1;
                used_table[k].flag=0;
                used_table[k].length=0;
                used_table[k].startaddress=0;
                printf("\n已回收!\n");
                break;
            }
            else
            {
                if(free_table[i].startaddress==uend_address)//下邻
                {
                    fflag=1;
                    free_table[i].startaddress=used_table[k].startaddress;
                    free_table[i].length=free_table[i].length+used_table[k].length;
                    free_table[i].flag=1;
                    used_table[k].flag=0;
                    used_table[k].length=0;
                    used_table[k].startaddress=0;
                    printf("\n已成功!\n");
                    break;
                }
            }
        }
        if(fflag==0)//上下领都没有空闲
        {
            i=0;
            for(i=0;i<10;i++)
            {
                if(free_table[i].flag==0)
                {
                    free_table[i].startaddress=used_table[k].startaddress;
                    free_table[i].length=used_table[k].length;
                    free_table[i].flag=1;
                    used_table[k].length=0;
                    used_table[k].flag=0;
                    used_table[k].startaddress=0;
                    break;
                }
            }
            printf("\n已成功!\n");
        }
    }
}

int main()
{
    int i;
    float length;
    char name; /*空闲分区表初始化：*/
    int algorithm;
    int operate;
    int pre=0;//循环首次适应算法的前一次扫描空闲表处，初始为0
    free_table[0].startaddress=5120;
    free_table[0].length=51200;
    free_table[0].flag=1;
    
    for(i=1;i<10;i++)
        free_table[i].flag=0;/*已分配表初始化：*/
    for(i=0;i<10;i++)
        used_table[i].flag=0;
    
    input();
    printf("\n Please choose algorithm  1.首次适应算法 2.循环首次适应算法\n");
    scanf("%d",&algorithm);
    
    if(algorithm==1)
    {
        while(1)
        {
            printf("\n Please choose operation  1.分配 2.回收\n");
            scanf("%d",&operate);
            if(operate==1)
            {
                /*a=1分配主存空间*/
                printf("\n 输入进程名和作业所需长度: ");
                scanf("%*c%c%f",&name,&length);
                FirstAdaptation(name,length);/*分配主存空间*/
            }else{
                /*a=2回收主存空间*/
                printf("\n 输入要回收分区的进程名: ");
                scanf("%*c%c",&name);reclaim(name);/*回收主存空间*/
                
            }
            input();
        }
    }
    else{
        while(1)
        {
            printf("\n Please choose operation  1.分配 2.回收\n");
            scanf("%d",&operate);
            if(operate==1)
            {
                /*a=1分配主存空间*/
                printf("\n 输入进程名和作业所需长度: ");
                scanf("%*c%c%f",&name,&length);
                pre=CyclicAdaptation(name,length,pre);/*分配主存空间*/
            }else{
                /*a=2回收主存空间*/
                printf("\n 输入要回收分区的进程名: ");
                scanf("%*c%c",&name);reclaim(name);/*回收主存空间*/
                
            }
            input();
        }
    }
    return 0;
}