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操作系统第5次实验报告:内存管理

  • 姓名:江磊
  • 学号:201821121059
  • 班级:计算1812

1. 记录内存空间使用情况

用结构体来分别定义,进程的标识符、进程大小、进程名、进程分配的起始地址以及下一块。

typedef struct allocated_block{
    int pid;//进程的标识符 
    int size;//进程块大小 
    int start_addr;//进程被分配的起始地址 
    char process_name[PROCESS_NAME_LEN];//进程名 
    struct allocated_block *next;//指针指向的下一个块 
}AB;

2. 记录空闲分区

同样用一个结构体来标识进程的标识符、进程被分配的起始地址、以及指针指向的下一块

typedef struct free_block_type{
     int size;//进程的标识符 
     int start_addr;//进程被分配的起始地址 
     struct free_block_type *next;//指针指向的下一个块 
}FBT;

3. 内存分配算法

使用最佳适应性算法:能够从所有适合的空闲内存块找出最小的空闲内存块,这种方法的优点是产生的空闲内存块碎片最小。

 void rearrange_BF(){

     if(free_block == NULL || free_block->next == NULL)
         return;
     FBT *t1,*t2,*head;
     head = free_block;
     for(t1 = head->next;t1;t1 = t1->next){
         for(t2 = head;t2 != t1;t2=t2->next){
             if(t2->size > t2->next->size){
                 int tmp = t2->start_addr;
                 t2->start_addr = t2->next->start_addr;
                 t2->next->start_addr = tmp;

                 tmp = t2->size;
                 t2->size = t2->next->size;
                 t2->next->size = tmp;
             }
         }
     }
 }

  

4. 内存释放算法

 int dispose(AB *free_ab){

     AB *pre,*ab;
     if(free_ab == allocated_block_head){

         allocated_block_head = allocated_block_head->next;
        free(free_ab);
         return 1;
     }
     pre = allocated_block_head;
     ab = allocated_block_head->next;
     while(ab!=free_ab){
         pre = ab;
         ab = ab->next;
     }
     pre->next = ab->next;
     free(ab);
     return 2;
 }


 int free_mem(AB *ab){

     int algorithm = ma_algorithm;
     FBT *fbt,*pre,*work;
     fbt = (FBT*)malloc(sizeof(FBT));
     if(!fbt) return -1;

     fbt->size = ab->size;
     fbt->start_addr = ab->start_addr;


     work = free_block;
     if(work == NULL){
         free_block = fbt;
         fbt->next == NULL;
     }else{
         while(work ->next != NULL){
             work = work->next;
         }
         fbt->next = work->next;
         work->next = fbt;
     }

     rearrange_BF();


     pre = free_block;
     while(pre->next){
         work = pre->next;
         if(pre->start_addr + pre->size == work->start_addr ){
             pre->size = pre->size + work->size;
             pre->next = work->next;
             free(work);
             continue;
         }else{
             pre = pre->next;
         }
     }


     rearrange(ma_algorithm);
     return 1;
 }


 AB *find_process(int pid){
     AB *tmp = allocated_block_head;
    while(tmp != NULL){
         if(tmp->pid == pid){
             return tmp;
         }
         tmp = tmp->next;
     }
     printf("\e[0;31;1m 没有找到进程id为%d的进程! \e[0m\n",pid);
     return NULL;
 }

 int kill_process(int pid){
     AB *ab;
     ab = find_process(pid);
     if(ab!=NULL){
         free_mem(ab);
         dispose(ab);
         return 0;
     }else{
         return -1;
     }
 }

  

5. 运行结果

(1)产生测试数据

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 int main(int argc, char const *argv[]){
      int flag1,flag2;
      int total=0;
      free_block = init_free_block(mem_size);
      Pro pro[3];
      init_program(pro,3);
      srand( (unsigned)time( NULL ) );
 
     for(int i=0;i<DATA_NUM;++i)
     {
          flag1=rand()%2;
          int count=0;
 
          for(int j=0;j<3;++j){
              if(pro[j].pid!=-1)
                  count++;
          }
 
          if((count==3 && flag1==0)||total==10)
              flag1=1;
 
          if(count==0 && flag1==1)
              flag1=0;
          if(flag1==0)
          {
 
              do{
                 flag2=rand()%3;
              }while(pro[flag2].pid!=-1);
              new_process(pro[flag2]);
              pro[flag2].pid=pid;
              total++;
              view();
          }
          else
          {
 
              do{
                  flag2=rand()%3;
              }while(pro[flag2].pid==-1);
             kill_process(pro[flag2].pid);
             pro[flag2].pid=-1;
             view();
         }
     }
}


 FBT *init_free_block(int mem_size){
     FBT *fb;

     fb = (FBT*)malloc(sizeof(FBT));
     if(fb==NULL){
         printf("无内存\n");
         return NULL;
     }
     fb->size = mem_size;
     fb->start_addr = MEM_START;
     fb->next = NULL;
    return fb;
 }

  

(2)解释结果

初始化的空闲分区的内存范围为0到1024,

第一次操作为进程pro2分配了从0开始,大小为21的一块内存单元,空闲分区内存地址从21开始,大小为1003。

第二次操作为进程pro3分配了从21开始,大小为92的一块内存单元,分空闲分区内存地址从113开始,大小为911。

第三次操作为进程pro1分配了从113开始,大小为49的一块内存单元,空闲分区内存地址从162开始,大小为862。

第四次释放pro3,得到的孔空闲地址:

 

posted on 2020-05-17 11:33  HaloJ  阅读(237)  评论(0编辑  收藏  举报