实验四 主存空间的分配和回收

 一，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。

 

二，实验内容和要求

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。

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、主要程序及其解释

 

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

//已分配区
struct{
    float address; //起始地址
    float length; //长度
    int flag; //表登记栏标志，用"0"表示空栏目
}used_table[10];

//空闲表
struct{
    float address; //起始地址
    float length; //长度
    int flag; //用"0"表示空栏目，用"1"表示未分配
}free_table[10];

void input(); 
int allocate1(char str,float leg,int pre);//分配主存空间函数循环适应
void allocate2(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

int main()
{  
    int i;
    float length;
    char name;/*空闲分区表初始化：*/
    int suanfa;
    int caozuo;
    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].address=10240;
    free_table[0].length=102400;
    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("please choose\n1.首次适应算法\n2.循环首次适应算法\n");
    scanf("%d",&suanfa);
    
    if(suanfa==1)
    {
        while(1)
        {
            printf("please choose\n1.分配\n2.回收\n");
            scanf("%d",&caozuo);
            if(caozuo==1)
            {
                /*a=1分配主存空间*/
                printf("input the name and length: ");
                scanf("%*c%c%f",&name,&length);
                allocate(name,length);/*分配主存空间*/
            }else{
                /*a=2回收主存空间*/
                printf("input the reclaim job:");
                scanf("%*c%c",&name);reclaim(name);/*回收主存空间*/
            }
            input();
        }
    }
    else{
        while(1)
        {
            printf("please choose\n1.分配\n2.回收\n");
            scanf("%d",&caozuo);
            if(caozuo==1)
            {
                /*a=1分配主存空间*/
                printf("input the name and length: ");
                scanf("%*c%c%f",&name,&length);
                pre=allocate1(name,length,pre);/*分配主存空间*/
            }else{
                /*a=2回收主存空间*/
                printf("input the reclaim job");
                scanf("%*c%c",&name);reclaim(name);/*回收主存空间*/              
            }
            input();
        }
    }
    return 0;
}

void input()
{
    int i;   
    printf("free table：\n   add    length    sign\n");
   
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        printf("%6.0f%9.0f%6d\n",free_table[i].address,free_table[i].length, free_table[i].flag);
    }
    printf(" enter any key and output used table\n");
    getchar();
    printf(" used table：\n   add    length    sign\n");
    
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        
        if(used_table[i].flag!=0)
            printf("%6.0f%9.0f%6c\n",used_table[i].address,used_table[i].length, used_table[i].flag);
        else
            printf("%6.0f%9.0f%6d\n",used_table[i].address,used_table[i].length, used_table[i].flag);
        
        
    }
}

int uflag;//分配表
int fflag;//空闲表

int allocate1(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("has no suitable table\n");
    else
    {
        for(k=0;k<10;k++)
        {
            if(used_table[k].flag==0)
            {                           
                used_table[k].length=leg;
                used_table[k].address=free_table[i].address;
                used_table[k].flag=str;
                free_table[i].address=free_table[i].address+leg;
                free_table[i].length=free_table[i].length-leg;
                free_table[i].flag=1;
                break;
            }
        }
    }
    return i;
    
}

void allocate2(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("has no suitable free table\n");
    else
    {
        
        for(k=0;k<10;k++)
        {
            if(used_table[k].flag==0)
            {                           
                used_table[k].length=leg;
                used_table[k].address=free_table[i].address;
                used_table[k].flag=str;
                free_table[i].address=free_table[i].address+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("\ncan not find!\n");
    else
    {
        for(i=0;i<10;i++)
        {
            uend_address=used_table[k].address+used_table[k].length;
            fend_address=free_table[i].address+free_table[i].length;
            if(used_table[k].address==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].address=0;
                printf("\nreclaimed!\n");
                break;
            }
            else
            {
                if(free_table[i].address==uend_address)//下邻
                {
                    fflag=1;
                    free_table[i].address=used_table[k].address;
                    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].address=0;
                    printf("\nreclaimed!\n");
                    break;
                }
            }
        }

        if(fflag==0)//上下邻都没有空闲
        {
            i=0;
            for(i=0;i<10;i++)
            {
                if(free_table[i].flag==0)
                {
                    free_table[i].address=used_table[k].address;
                    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].address=0;
                    break;
                }
            }
            printf("\nreclaimed!\n");
        }
    }
}

运行结果

 

 

四，实验总结

这个实验的原理是书本上的知识，老师也在课堂上讲过，觉得理解并不难,但是不知道怎么觉得实验并不简单。参考了学霸的代码，也理解其中代码。也有看其他同学的代码，发觉各有各的特点，希望自己也有个人特点的代码。