可变分区存储管理方式的内存分配和回收

可变分区存储管理方式的内存分配和回收
可变分区存储管理方式的内存分配和回收

free_quantity++; fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列);

}

return 1;

}

return 0;

}

void sort()

{

int i,j,p;

for(i=0;i

p=i;

for(j=i+1;j

if(frees[j].address

p=j;

}

}

if(p!=i){

frees[free_quantity]=frees[i];

frees[i]=frees[p];

frees[p]=frees[free_quantity];

}

}

}

void view()

{

int i;

cout<

cout<<"输出空闲区表:\n起始地址分区长度状态\n"<

for(i=0;i

(2);

(12);

cout<

(10);

cout<

(8);

cout<

}

cout<

cout<<"输出已分分区表:\n起始地址分区长度占用作业名\n"<

for(i=0;i

(2);

(12);

cout<

(10);

cout<

(8);

cout<

}

}

void ear()

{

char job_name[10];

int job_length;

int i,j,flag,t;

cout<<"请输入分配内存的作业名和空间大小:";

cin>>job_name;

cin>>job_length;

flag=0;

for(i=0;i=job_length){

flag=1;

}

}

if(flag==0){ ength>=job_length){ddress=frees[i].address; ag,job_name);

occupys[occupy_quantity].length=job_length;

occupy_quantity++;

if(frees[i].length>job_length){

frees[i].address+=job_length;

frees[i].length-=job_length;

}

else{

for(j=i;j

frees[j]=frees[j+1];

}

free_quantity--;

cout<<"内存空间成功:)"<

}

}

}

void reclaim()ag,job_name)){

flag=i;

address=occupys[i].address;

length=occupys[i].length;

}

}

if(flag==-1){ ddress+frees[i].length)==address){

if(((i+1)

frees[i].length=frees[i].length+frees[i+1].length+length;

for(j=i+1;j

frees[j]=frees[j+1];

}

free_quantity--;

p=1;

}

else{

frees[i].length+=length;

p=1;

}

}

if(frees[i].address==(address+length)){

frees[i].address=address;

frees[i].length+=length;

p=1;

}

}

if(p==0){

frees[free_quantity].address=address;

frees[free_quantity].length=length;

free_quantity++;

}ddress=-1;ength=0;

strcpy(frees[i].tag,"free");

occupys[i].address=-1;ength=0;

strcpy(occupys[i].tag,"");

}

free_quantity=0;

occupy_quantity=0;

flag=read();

while(flag==1){

sort();

cout<<"选择功能项: (0-退出,1-分配内存,2-回收内存,3-显示内存)\n"<

cout<<"选择功项(0-3):";

cin>>chioce;

switch(chioce){

case 0:

flag=0;

break;

case 1:

ear();

break;

case 2:

reclaim();

break;

case 3:

view();

break;

default:

cout<<"没有该选项\n"<

}

}

}

实验三动态分区存储管理方式的主

实验三动态分区存储管理方式的主存分配回收 一、实验目的 深入了解动态分区存储管理方式主存分配回收的实现。 二、实验预备知识 存储管理中动态分区的管理方式。 三、实验内容 编写程序完成动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。实验具体包括: 首先确定主存空间分配表;然后采用最优适应算法完成主存空间的分配和回收;最后编写主函数对所做工作进行测试。 四、提示与讲解 动态分区管理方式预先不将主存划分成几个区域,而把主存除操作系统占用区域外的空间看作一个大的空闲区。当作业要求装入主存时,根据作业需要主存空间的大小查询主存内各个空闲区,当从主存空间中找到一个大于或等于该作业大小的主存空闲区时,选择其中一个空闲区,按作业需求量划出一个分区装入该作业。作业执行完后,它所占的主存分区被收回,成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区,则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 实现动态分区的分配和回收,主要考虑的问题有三个: 第一,设计记录主存使用情况的数据表格,用来记录空闲区和作业占用的区域;第二,在设计的数据表格基础上设计主存分配算法;第三,在设计的数据表格基础上设计主存回收算法。 首先,考虑第一个问题: 设计记录主存使用情况的数据表格,用来记录空闲区和作业占用的区域。 由于动态分区的大小是由作业需求量决定的,故分区的长度是预先不固定的,且分区的个数也随主存分配和回收变动。总之,所有分区情况随时可能发生变化,数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同,因此设计的表格应该包括分区在主

存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区: 空闲区和已分分区,回收主存分区时,可能会合并空闲分区,这样如果整个主存采用一张表格记录已分分区和空闲区,就会使表格操作繁琐。主存分配时查找空闲区进行分配,然后填写已分配区表,主要操作在空闲区;某个作业执行完后,将该分区变成空闲区,并将其与相邻的空闲区合并,主要操作也在空闲区。 由此可见,主存的分配和回收主要是对空闲区的操作。这样为了便于对主存空间的分配和回收,就建立两张分区表记录主存使用情况,一张表格记录作业占用分区的 “已分配区表”;一张是记录空闲区的“空闲区表”。这两张表的实现方法一般有两种,一种是链表形式,一种是顺序表形式。在实验中,采用顺序表形式,用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定,所以无论是“已分配区表”还是“空闲区 表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数,系统运行过程中才不会出错,因而在多数情况下,无论是“已分配区表”还是“空闲区表”都有空闲栏目。已分配区表中除了分区起始地址、长度外,也至少还要有一项“标志”,如果是空闲栏目,内容为“空”,如果为某个作业占用分区的登记项,内容为该作业的作业名;空闲区表中除了分区起始地址、长度外,也要有一项“标志”,如果是空闲栏目,内容为“空”,如果为某个空闲区的登记项,内容为“未分配”。在实际系统中,这两表格的内容可能还要多,实验中仅仅使用上述必须的数据。为此, “已分配区表”和“空闲区表”在实验中有如下的结构定义。 已分配区表的定义: #define n 10// 假定系统允许的最大作业数量为n struct {float address;// 已分分区起始地址 float length; // 已分分区长度,单位为字节 int flag;// 已分配区表登记栏标志, “0表”示空栏目,实验中只支持一个字符的作业名}used_table[n];// 已分配区表 空闲区表的定义:

内存分配与回收

课程设计 题目:主存空间的分配与回收 学生姓名: 学院:信息工程学院 系别:计算机系 专业:计算机科学与技术 班级:计算机 指导教师:副教授 副教授 2011年月日 内蒙古工业大学课程设计任务书(三) 学院(系):信息学院计算机系课程名称:操作系统课程设计指导教师(签名):专业班级:计算机09-2 学生姓名:学号:

目录 第一章背景研究 (1) 1.1课题简介 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3概念原理 (1) 1.4 环境说明和使用工具 (2) 第二章详细设计 (2) 2.1功能介绍 (2) 2.1.1分配函数发fenpei()的执行过程(最佳适应算法) (2) 2.1.2回收进程空间所占的函数free()的执行过程 (2) 2.2函数的规格说明 (3) 2.2.1打印分配表空闲表函数 print() (3) 2.2.2为进程分配空间函数 fenpei(char *c, struct node *p,struct node *f) (3) 2.2.3回收进程所占空间函数struct node * free(char *c, struct node *p,struct node *f) (3) 2.3 主要数据结构 (3) 2.4 流程图 (5) 第三章核心算法的实现 (6) 3.1 分配函数 (6) 3.2回收函数 (11) 第四章测试 (15) 4.1 预测试 (15) 4.2 实际运行结果(截图) (16) 第五章总结 (18) 参考文献 (25)

第一章背景研究 1.1课题简介 操作系统是当代计算机软件系统的核心,是计算机系统的基础和支撑,它管理和控制着计算机系统中的所有软、硬件资源,可以说操作系统是计算机系统的灵魂。操作系统课程是计算机专业学生必须学习和掌握的基础课程, 是计算机应用人员深入了解和使用计算机的必备知识, 是进行系统软件开发的理论基础,也是计算机科学与技术专业的一门理论性和实践性并重的核心主干课程。本课程的目的是使学生掌握现代计算机操作系统的基本原理、基本设计方法及实现技术,具有分析现行操作系统和设计、开发实际操作系统的基本能力。 通过本次课程设计熟悉主存空间的分配与回收,所谓分配,就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收,就是当作业运行完成时,将作业或进程所占用的主存空间归还给系统。采用可变式分区管理,使用最佳适应算法实现主存的分配与回收。深入研究此算法有助于我们全面的理解内存的分配原理,培养我们逻辑思维能力。 1.2 设计要求 设计多个作业或进程动态请求内存资源的模拟系统,使用最佳适应算法实现内存的分配与回收,实现可变式分区管理;设计相应的内存分配算法,定义相关数据结构,以及输出显示每次请求分配内存的结果和内存的已分配和未分配的状况。 1.3概念原理 可变式分区管理的原理:区域的大小及起始地址是可变的,根据程序装入时的大小动态地分配一个区域。保证每个区域之中刚好放一个程序。这样可以充分地利用存储空间,提高内存的使用效率。如果一个程序运行完毕,就要释放出它所占有的分区,使之变成空闲区。这样就会出现空闲区与占用区相互交错的情况。这样就需要P 表,F表来分别表示内存的占用区状态与空闲区的状态。

动态分区式存储管理

可变分区存储管理 设计思路: 整体思路: 可变分区管理方式将内存除操作系统占用区域外的空间看做一个大的空闲区。当作业要求装入内存时,根据作业需要内存空间的大小查询内存中的各个 空闲区,当从内存空间中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时,选择其中一个空闲区,按作业需求量划出一个分区装人该作业,作业执行完后,其所占的内存分区被收回,成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区,则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 设计所才用的算法: 采用最优适应算法,每次为作业分配内存时,总是把既能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。但最优适应算法容易出现找到的一个分区可能只比作业所需求的长度略大一点的情行,这时,空闲区分割后剩下的空闲区就很小以致很难再使用,降低了内存的使用率。为解决此问题,设定一个限值min size,如果空闲区的大小减去作业需求长度得到的值小于等于min size,不再将空闲区分成己分分区和空闲区两部分,而是将整个空闲区都分配给作业。 内存分配与回收所使用的结构体: 为便于对内存的分配和回收,建立两张表记录内存的使用情况。一张为记录作业占用分区的“内存分配表”,内容包括分区起始地址、长度、作业名/标志(为0时作为标志位表示空栏目);一张为记录空闲区的“空闲分区表”,内容包括分区起始地址、长度、标志(0表空栏目,1表未分配)。两张表都采用顺序表形式。 关于分配留下的内存小碎片问题: 当要装入一个作业时,从“空闲分区表”中查找标志为“ 1”(未分配)且满足作业所需内存大小的最小空闲区,若空闲区的大小与作业所需大小的差值小于或等于min size,把该分区全部分配给作业,并把该空闲区的标志改为“0”(空栏目)。同时,在已分配区表中找到一个标志为“ 0”的栏目登记新装人作业所占用分区的起始地址,长度和作业名。若空闲区的大小与作业所需大小的差值大于

操作系统课程设计--连续动态分区内存管理模拟实现

(操作系统课程设计) 连续动态分区内存 管理模拟实现

目录 《操作系统》课程设计 (1) 引言 (3) 课程设计目的和内容 (3) 需求分析 (3) 概要设计 (3) 开发环境 (4) 系统分析设计 (4) 有关了解内存管理的相关理论 (4) 内存管理概念 (4) 内存管理的必要性 (4) 内存的物理组织 (4) 什么是虚拟内存 (5) 连续动态分区内存管理方式 (5) 单一连续分配(单个分区) (5) 固定分区存储管理 (5) 可变分区存储管理(动态分区) (5) 可重定位分区存储管理 (5) 问题描述和分析 (6) 程序流程图 (6) 数据结构体分析 (8) 主要程序代码分析 (9) 分析并实现四种内存分配算法 (11) 最先适应算 (11) 下次适应分配算法 (13) 最优适应算法 (16)

最坏适应算法......................................................... (18) 回收内存算法 (20) 调试与操作说明 (22) 初始界面 (22) 模拟内存分配 (23) 已分配分区说明表面 (24) 空闲区说明表界面 (24) 回收内存界面 (25) 重新申请内存界面..........................................................26. 总结与体会 (28) 参考文献 (28) 引言 操作系统是最重要的系统软件,同时也是最活跃的学科之一。我们通过操作系统可以理解计算机系统的资源如何组织,操作系统如何有效地管理这些系统资源,用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。 存储器是计算机系统的重要组成部分,近年来,存储器容量虽然一直在不断扩大,但仍不能满足现代软件发展的需要,因此,存储器仍然是一种宝贵而又紧俏的资源。如何对它加以有效的管理,不仅直接影响到存储器的利用率,而且还对系统性能有重大影响。而动态分区分配属于连续分配的一种方式,它至今仍在内存分配方式中占有一席之地。 课程设计目的和内容: 理解内存管理的相关理论,掌握连续动态分区内存管理的理论;通过对实际问题的编程实现,获得实际应用和编程能力。

固定分区存储管理

理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 ( 2013 —2014 学年第一学期) 课程名称:操作系统开课实验室:信自楼444 2013年 11月28 日 注:报告容按下列的要求进行。 一、实验目的 通过编写固定分区存储管理的模拟程序,加深对操作系统存储管理功能中的固定分区管理方式、主存分配表等相应知识的理解。 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解,熟悉可变分区存储管理的存分配和回收。 二、实验题目 1.设计一个固定分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程。 2.必须建立分区表,记录空闲区与占用区的状况。

本系统将存用户空间划分为五个大小不固定的分区,其分区大小由用户输入决定。在每个分区只装入一道作业,这样把用户空间划分为几个分区,便允许几道作业并发运行。当有一个空闲分区时,便可以从外存的后备队列中选择一个适当大小的作业装入该分区,当该作业结束时又可以从后备作业队列中找出另一作业调入该分区。 每个存空间是一个Node型的对象。Node类有一个三个参数的构造函数。分别为:分区号、起始地址、大小。然后就是一些属性的get、set方法和一个打印其属性的函数。四个数据域分别为:属性m_No用来表示该存空间的序号。属性m_Addr用来表示存分区的起始地址。属性m_Size用来表示存空间的大小。属性m_State表示存空间的是否已分配的状态标志。若该存空间已分配,m_TaskNo表示占有该存空间的任务序号。否则没有实际意义。 在用户申请任务的存空间时,提示用户输入任务号和其需要的存空间大小。 流程图 主程序:

释放存空间算法

主存空间的分配与回收实验报告

主存空间的分配与回收实验报告

实验报告 课程名称:操作系统 实验名称:主存空间的分配与回收学号: 110310014 学生姓名:于钊 班级:信管1101班 指导教师:吴联世 实验日期: 2013 年12月5日

3、采用最先适应算法(顺序分配算法)分配主存空间。 按照作业的需要量,查空闲区说明表,顺序查看登记栏,找到第一个能满足要求的空闲区。当空闲区大于需要量时,一部分用来装入作业,另一部分仍为空闲区登记在空闲区说明表中。 由于本实验是模拟主存的分配,所以把主存区分配给作业后并不实际启动装入程序装入作业,而用输出“分配情况”来代替。 4、当一个作业执行完成撤离时,作业所占的分区应该归还给系统,归还的分区如果与其它空闲区相邻,则应合成一个较大的空闲区,登记在空闲区说明表中。例如,在上述中列举的情况下,如果作业2撤离,归还所占主存区域时,应与上、下相邻的空闲区一起合成一个大的空闲区登记在空闲区说明表中。 2)程序结构(流程图) 首次适应分配模拟算法

主存回收算法 3)实现步骤 实现动态分区的分配与回收,主要考虑三个问题:第一,设计记录主存使用情况的数据表格,用来记录空闲区和作业占用的区域;第二,在设计的数据表格基础上设计主存分配算法;第三,在设计的数据表格基础上设计主存回收算法。 1.设计记录主存使用情况的数据表格 由于动态分区的大小是由作业需求量决定的,故分区的长度是预先不固定的,且分区的个数也随主存分配和回收变动。总之,所有分区情况随时可能发生变化,数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同,因此设计的表格应该包括分区在主存中的起始地址和长度。由于分配时,空闲区有时会变成两个分区:空闲区和已分分区,回收主存分区时,可能会合并空闲区,这样如果整个主存采用一张表格记录已分分区和空闲区,就会使表格操作繁琐。主存分配时查找空闲区进行分配,然后填写已分配区表,主要操作在空闲区;某个作业执行完后,将该分区贬词空闲区,并将其与相邻的空闲区合并,主要操作也在空闲区。由此可见,主存的分配与回收主要时对空闲区的操作。这样为了便于对主存空间的分配与回收,就建立两张分区表记录主存的使用情况:“已分配区表”记录作业占用分区,“空闲区表”记录空闲区。 这两张表的实现方法一般由两种:链表形式、顺序表形式。在本实验中,采用顺序表形式,用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定,所以无论是“已分配区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数,系统运行过程中才不会出错,因此在多数情况下,无论是“已分配表区”还是“空闲区表”都是空闲栏目。已分配区表中除了分区起始地址、长度

实验四可变分区存储管理方式的内存分配和回收

实验四 实验四可变分区存储管理方式的内存分配和回收 一.实验目的 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解,熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。 二.实验属性 设计 三.实验内容 1.确定内存空间分配表; 2.采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收; 3.编写主函数对所做工作进行测试。 四.实验背景材料 实现可变分区的分配和回收,主要考虑的问题有三个: 第一,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空闲区和作业占用的区域;第二,在设计的数据表格基础上设计内存分配算法;第三,在设计的数据表格基础上设计内存回收算法。 首先,考虑第一个问题,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空间区和作业占用的区域。 由于可变分区的大小是由作业需求量决定的,故分区的长度是预先不固定的,且分区的个数也随内存分配和回收变动。总之,所有分区情况随时可能发生变化,数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同,因此设计的表格应该包括分区在内存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区:

空闲区和已分分区,回收内存分区时,可能会合并空闲分区,这样如果整个内存采用一张表格记录己分分区和空闲区,就会使表格操作繁琐。分配内存时查找空闲区进行分配,然后填写己分配区表,主要操作在空闲区;某个作业执行完后,将该分区变成空闲区,并将其与相邻的空闲区合并,主要操作也在空闲区。 由此可见,内存的分配和回收主要是对空闲区的操作。这样为了便于对内存空间的分配和回收,就建立两张分区表记录内存使用情况,一张表格记录作业占用分区的“己分分区表”;一张是记录空闲区的“空闲区表”。这两张表的实现方法一般有两种: 一种是链表形式,一种是顺序表形式。在实验中,采用顺序表形式,用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定,所以无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数。 “已分分区表”的结构定义 #define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n struct { float address; //已分分区起始地址 float length; //已分分区长度、单位为字节 int flag;//已分分区表登记栏标志,“0”表示空栏目,实验中只支持一个字符的作业名 }used_table[n]; //已分分区表 “空闲区表”的结构定义 #define m 10 //假定系统允许的空闲区最大为m struct { float address; //空闲区起始地址

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;

动态分区存储管理系统分解

操作系统原理 课程设计报告 题目:动态分区分配存储管理系统 所在学院:计算机科学与技术学院 班级: 11级计算机科学与技术(非师) 学号: 20111202052 姓名:吴创连 指导教师:黄侠剑 2014年3月18

目录 1 引言 (1) 2 需求分析 (1) 3 概要设计 (1) 4 详细设计 (1) 4.1问题描述和分析 (1) 4.2程序流程图 (2) 4.3数据结构体分析 (3) 4.4主要程序代码分析 (4) 5 调试与操作说明 (11) 5.1初始界面 (11) 5.2模拟内存分配 (12) 5.3回收内存界面 (12) 5.4最佳适应算法的实现 (13) 5.5最坏适应算法的实现 (13) 6总结与体会 (13)

1 引言 操作系统是最重要的系统软件,同时也是最活跃的学科之一。我们通过操作系统可以理解计算机系统的资源如何组织,操作系统如何有效地管理这些系统资源,用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。 存储器是计算机系统的重要组成部分,近年来,存储器容量虽然一直在不断扩大,但仍不能满足现代软件发展的需要,因此,存储器仍然是一种宝贵而又紧俏的资源。如何对它加以有效的管理,不仅直接影响到存储器的利用率,而且还对系统性能有重大影响。而动态分区分配属于连续分配的一种方式,它至今仍在内存分配方式中占有一席之地。 2 需求分析 动态分区分配是根据进程的实际需要,动态地为之分配内存空间。在实现动态分区分配时,将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配和回收操作这样三个问题。常用的数据结构有动态分区表和动态分区链。在对数据结构有一定掌握程度的情况下设计合理的数据结构来描述存储空间,实现分区存储管理的内存分配功能,应该选择最合适的适应算法(最佳适应算法,最坏适应算法),在动态分区存储管理方式中主要实现内存分配和内存回收算法,在这些存储管理中间必然会有碎片的产生,当碎片产生时,进行碎片的拼接等相关的内容。 3 概要设计 本程序采用机构化模块化的设计方法,共分为两大模块。 1.最佳适应算法实现 它从全部空闲区中找出能满足作业要求的、且大小最小的空闲分区,这种方法能使碎片尽量小。为适应此算法,空闲分区表(空闲区链)中的空闲分区要按从小到大进行排序,自表头开始查找到第一个满足要求的自由分区分配。 2.最坏算法实现 最坏适应分配算法要扫描整个空闲分区或链表,总是挑选一个最大的空闲分区分割给作业使用。该算法要求将所有的空闲分区按其容量从大到小的顺序形成一空闲分区链,查找时只要看第一个分区能否满足作业要求。 4 详细设计 4.1 问题描述和分析 系统应利用某种分配算法,从空闲分区链表中找到所需大小的分区,如果空闲分区大小

内存的分配和回收(分区链,实验报告按照这个内容来完成)

一、实验目的 理解分区式存储管理的基本原理,熟悉分区分配和回收算法。 即理解在不同的存储管理方式下,如何实现主存空间的分配与回收;并掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。 二、设备与环境 1. 硬件设备:PC机一台 2. 软件环境:安装Windows操作系统或者Linux操作系统,并安装相关的程序开发环 境,如VC \VC++\Java 等编程语言环境。 三、实验原理 实验要求使用可变分区存储管理方式,分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行,分区分配中所用的算法采用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。同时,要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。同时要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。 A、主存空间分配 (1)首次适应算法 在该算法中,把主存中所有空闲区按其起始地址递增的次序排列。在为作业分配存储空间时,从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找,直到找到第一个能满足要求的空闲区,从中划出与请求的大小相等的存储空间分配给作业,余下的空闲区仍留在空闲区链中。 (2)最佳适应算法 在该算法中,把主存中所有空闲区按其起始地址递增的次序排列。在为作业分配存储空间时,从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找,直到找到一个能满足要求的空闲区且该空闲区的大小比其他满足要求的空闲区都小,从中划出与请求的大小相等的存储空间分配给作业,余下的空闲区仍留在空闲区链中 (3)最坏适应算法 在该算法中,把主存中所有空闲区按其起始地址递增的次序排列。在为作业分配存储空间时,从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找,直到找到一个能满足要求的空闲区且该空闲区的大小比其他满足要求的空闲区都大,从中划出与请求的大小相等的存储空间分配给作业,余下的空闲区仍留在空闲区链中。 B、主存空间回收 当一个作业执行完成撤离时,作业所占的分区应该归还给系统。归还的分区如果与其它空闲区相邻,则应合成一个较大的空闲区,登记在空闲区说明链中,此时,相邻空闲区的合并问题,要求考虑四种情况: 1.释放区下邻空闲区(低地址邻接)

计算机操作系统内存分配实验报告

一、实验目的 熟悉主存的分配与回收。理解在不同的存储管理方式下.如何实现主存空间的分配与回收。掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。 二、实验内容和要求 主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。所谓分配.就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收.就是当作业运行完成时将作业或进程所占的主存空间归还给系统。 可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区.使分区大小正好适合作业的需求.并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时.根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间.若有.则按需要量分割一个分区分配给该作业;若无.则作业不能装入.作业等待。随着作业的装入、完成.主存空间被分成许多大大小小的分区.有的分区被作业占用.而有的分区是空闲的。 实验要求使用可变分区存储管理方式.分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行.分区分配中所用的算法采用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。同时.要求设计一个实用友好的用户界面.并显示分配与回收的过程。同时要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。 三、实验主要仪器设备和材料 实验环境 硬件环境:PC或兼容机 软件环境:VC++ 6.0 四、实验原理及设计分析 某系统采用可变分区存储管理.在系统运行当然开始.假设初始状态下.可用的内存空间为640KB.存储器区被分为操作系统分区(40KB)和可给用户的空间区(600KB)。 (作业1 申请130KB、作业2 申请60KB、作业3 申请100KB 、作业2 释放 60KB 、作业4 申请 200KB、作业3释放100KB、作业1 释放130KB 、作业5申请140KB 、作业6申请60KB 、作业7申请50KB) 当作业1进入内存后.分给作业1(130KB).随着作业1、2、3的进入.分别分配60KB、100KB.经过一段时间的运行后.作业2运行完毕.释放所占内存。此时.作业4进入系统.要求分配200KB内存。作业3、1运行完毕.释放所占内存。此时又有作业5申请140KB.作业6申请60KB.作业7申请50KB。为它们进行主存分配和回收。 1、采用可变分区存储管理.使用空闲分区链实现主存分配和回收。 空闲分区链:使用链指针把所有的空闲分区链成一条链.为了实现对空闲分区的分配和链接.在每个分区的起始部分设置状态位、分区的大小和链接各个分区的前向指针.由状态位指示该分区是否分配出去了;同时.在分区尾部还设置有一后向指针.用来链接后面的分区;分区中间部分是用来存放作业的空闲内存空间.当该分区分配出去后.状态位就由“0”置为“1”。 设置一个内存空闲分区链.内存空间分区通过空闲分区链来管理.在进行内存分配时.系统优先使用空闲低端的空间。 设计一个空闲分区说明链.设计一个某时刻主存空间占用情况表.作为主存当前使用基础。初始化空间区和已分配区说明链的值.设计作业申请队列以及作业完成后释放顺序.实现主存的分配和回收。要求每次分配和回收后显示出空闲内存分区链的情况。把空闲区说明链的变化情况以及各作业的申请、释放情况显示打印出来。

操作系统实验四报告-主存空间分配和回收(含源码)

计算机学院计算机科学与技术专业班学号 姓名教师评定_________________ 实验题目主存空间的分配和回收 一、实验目的 熟悉主存的分配与回收。理解在不同的存储管理方式下,如何实现主存空间的分配与回收。掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。 二、实验内容和要求 主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。所谓分配,就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收,就是当作业运行完成时将作业或进程所占的主存空间归还给系统。 可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区,使分区大小正好适合作业的需求,并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时,根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间,若有,则按需要量分割一个分区分配给该作业;若无,则作业不能装入,作业等待。随着作业的装入、完成,主存空间被分成许多大大小小的分区,有的分区被作业占用,而有的分区是空闲的。 实验要求使用可变分区存储管理方式,分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行,分区分配中所用的算法采用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。同时,要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。同时要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。 三、实验主要仪器设备和材料 实验环境 硬件环境:IBM-PC或兼容机 软件环境:VC++ 6.0 四、实验原理及设计分析 某系统采用可变分区存储管理,在系统运行当然开始,假设初始状态下,可用的内存空间为640KB,存储器区被分为操作系统分区(40KB)和可给用户的空间区(600KB)。 (作业1 申请130KB、作业2 申请60KB、作业3 申请100KB 、作业2 释放 60KB 、作业4 申请 200KB、作业3释放100KB、作业1 释放130KB 、作业5申请140KB 、作业6申请60KB 、作业7申请50KB) 当作业1进入内存后,分给作业1(130KB),随着作业1、2、3的进入,分别分配60KB、100KB,经过一段时间的运行后,作业2运行完毕,释放所占内存。此时,作业4进入系统,要求分配200KB内存。作业3、1运行完毕,释放所占内存。此时又有作业5申请140KB,作业6申请60KB,作业7申请50KB。为它们进行主存分配和回收。 1、采用可变分区存储管理,使用空闲分区链实现主存分配和回收。

动态分区存储管理方式的主存分配回收实验参考

动态分区存储管理方式的主存分配回收实验报告 一、实验目的 深入了解动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。 二、实验要求 编写程序完成动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。实验具体包括:首先确定主存空间分配表;然后采用最优适应算法完成主存空间的分配,完成主存空间的回收;最后编写主函数对所作工作进程测试。 三、实验原理: 存储管理中动态分区的管理方式。 四、实验程序设计 1.数据结构 ◆已分分区表的数据结构定义 #define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n typedef struct used { float address; //已分分区起始地址 float length; //已分分区长度,单位为字节 CString flag; //已分配区表登记栏标志,用"0"表示空栏目,作业名表示使用}USED; //已分配区表 USED used_table[n]; ◆空闲区表的数据结构定义 #define m 10 //假定系统允许的空闲区表最大为m typedef struct free { float address; //空闲区起始地址 float length; //空闲区长度,单位为字节 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; //空闲区表 FREE free_table[m]; 2.功能函数设计 1)系统数据初始化 free_table[0].address=10240; free_table[0].length=102400; free_table[0].flag=1; //空闲区表初始化 for(i=1;i

可变分区分配与回收——采用最坏算法操作系统课程设计.doc

哈尔滨理工大学 课程设计 (操作系统) 题目:可变分区分配与回收—采用最坏算法 班级:计算机科学与技术学院计算机系10-8班姓名:张兢1004010813 指导教师:高雪瑶 系主任:林克正 2013年03月01日

哈尔滨理工大学课程设计报告 一、课程设计目的 1、背景 主存是CPU可直接访问的信息空间,合理而有效的使用贮存将在很大程度上影响整个计算机系统的性能。 本课题要求模拟实现分区式主存管理机制。模拟实现各种分区管理方法以及相应的主存分配以及回收算法。 2、目的 通过该课题进一步加深对可变分区存储机制的理解。加深对存储器动态分区分配算法的认识。掌握“首次适应算法”、“下次适应算法”、“最佳适应算法发”、“最坏适应算法”的内存分配过程。掌握内存的回收策略。 二、课题任务描述 1、设计可用的内存空闲空间,并能动态输入用户作业所需的内存大小。 2、编程模拟各种分配算法的实施过程,允许自行选择如“首次适应算法”、“下次适应算法”、“最佳适应算法发”、“最坏适应算法”等常用算法,要求实现不少于三种算法。 3、实现内存的回收。要求考虑回收时的内存合并问题。 三、课题研发相关知识(包含所用库函数的介绍) 1、首次适应算法(first fit) FF算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。在分配内存时,从链首开始顺序查找,直至找到一个大小能男足要求的空闲分区位置;然后再按照作业的大小,从该分区中划出一块内存空间分配给请求者,余下的空闲分区仍留在空闲链中。若从链首直至链尾都

哈尔滨理工大学课程设计报告 不能找到一个能满足要求的分区,则此次内存分配失败,返回。但是,低址部分不断被划分,会留下许多难以利用的很小的空闲分区。 2、最佳适应算法(best fit) 所谓“最佳”是指每次为作业分配内存时,总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业,避免“大材小用”。为了加速寻找,该算法要求将所有的空闲分区按其容量以从小到大的顺序形成一空闲分区链。这样,第一次找到的能满足要求的空闲区,必然是最佳的。这样,在存储器中会留下许多难以利用的小空闲区。 3、最坏适应算法(worst fit) 要扫描整个空闲分区表或链表,总是挑选一个最大的空闲区分割给作业使用,其优点是可使剩下的空闲区不至于太小,产生碎片的几率最小,对中小作业有力,查找效率很高。但是它会使存储器中缺乏大的空闲分区。 4、回收内存 当进程运行完毕释放内存时,系统根据会收取的首址,从空闲区链中找到相应的插入点,并考虑回收区前后是否有空闲分区,如果有,则把两个分区合并成一个大的空闲分区。 5、库函数的介绍 1)stdio 就是指“standard buffered input&output" 意思就是说带缓冲的标准输入输出!所以了,用到标准输入输出函数时,就要调用这个头文件! 2)Stdlib.h即standard library 标准库文件。Stdlib头文件里包含了C,C++语言的最常用的系统函数。Stdlib.h里面定义了五中类型,一些宏和通用工具函数。类型例如:size_t ,wchar_t, div_t, ldiv_t,lldiv_t; 宏例如:EXIT_FALIRE,EXIT_SUCCESS,RAND_MAX和MB_CUR_MAX。 以下是一些常用的函数:dec 置基数为10 相当于"%d";hex 置基数为16 相当于"%X";oct 置基数为8 相当于"%o";setw(n) 设域宽为n个字符

操作系统内存管理

操作系统内存管理 1. 内存管理方法 内存管理主要包括虚地址、地址变换、内存分配和回收、内存扩充、内存共享和保护等功能。 2. 连续分配存储管理方式 连续分配是指为一个用户程序分配连续的内存空间。连续分配有单一连续存储管理和分区式储管理两种方式。 2.1 单一连续存储管理 在这种管理方式中,内存被分为两个区域:系统区和用户区。应用程序装入到用户区,可使用用户区全部空间。其特点是,最简单,适用于单用户、单任务的操作系统。CP /M和DOS 2.0以下就是采用此种方式。这种方式的最大优点就是易于管理。但也存在着一些问题和不足之处,例如对要求内存空间少的程序,造成内存浪费;程序全部装入,使得很少使用

的程序部分也占用—定数量的内存。 2.2 分区式存储管理 为了支持多道程序系统和分时系统,支持多个程序并发执行,引入了分区式存储管理。分区式存储管理是把内存分为一些大小相等或不等的分区,操作系统占用其中一个分区,其余的分区由应用程序使用,每个应用程序占用一个或几个分区。分区式存储管理虽然可以支持并发,但难以进行内存分区的共享。 分区式存储管理引人了两个新的问题:内碎片和外碎片。 内碎片是占用分区内未被利用的空间,外碎片是占用分区之间难以利用的空闲分区(通常是小空闲分区)。 为实现分区式存储管理,操作系统应维护的数据结构为分区表或分区链表。表中各表项一般包括每个分区的起始地址、大小及状态(是否已分配)。 分区式存储管理常采用的一项技术就是内存紧缩

(compaction)。 2.2.1 固定分区(nxedpartitioning)。 固定式分区的特点是把内存划分为若干个固定大 小的连续分区。分区大小可以相等:这种作法只适合于多个相同程序的并发执行(处理多个类型相同的对象)。分区大小也可以不等:有多个小分区、适量的中等分区以及少量的大分区。根据程序的大小,分配当前空闲的、适当大小的分区。 优点:易于实现,开销小。 缺点主要有两个:内碎片造成浪费;分区总数固定,限制了并发执行的程序数目。 2.2.2动态分区(dynamic partitioning)。 动态分区的特点是动态创建分区:在装入程序时按其初始要求分配,或在其执行过程中通过系统调用进行分配或改变分区大小。与固定分区相比较其优点是:没有内碎片。但它却引入了另一种碎片——外碎片。动态分区的分区分配就是寻找某个空闲分区,其大小需大于或等于程序的要求。

操作系统之内存分配与回收

操作系统实验 存的分配与回收 实验报告 一、实验题目:存的分配与回收 二、实验容:利用可变分区的首次适应算法,模拟存的分配与回收。 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,动态地为之分配存空间。首次适应算法要求空闲空间链以地址递增的次序。进行存分配时,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。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 int ID; int size;

long address; int sign; }; struct Node { 双链表结点结构体:数据区、前向指针、后继指针FreeArea data; struct Node *prior; struct Node *next; }*DLinkList; 3、输入、输出: 输入: I.存分配时由键盘输入分区ID和大小; II.存回收时由键盘输入需要回收的分区ID; 输出:输出存的分配情况(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 { int ID; int size; long address; int sign; }; typedef struct Node//空闲连结构 { FreeArea data;

固定分区存储管理

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 ( 2013 —2014 学年第一学期) 课程名称:操作系统开课实验室:信自楼444 2013年 11月28 日 注:报告内容按下列的要求进行。 一、实验目的 通过编写固定分区存储管理的模拟程序,加深对操作系统存储管理功能中的固定分区管理方式、主存分配表等相应知识的理解。 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解,熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。 二、实验题目 1.设计一个固定分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程。

2.必须建立分区表,记录空闲区与占用区的状况。 3.流程图按选定的算法自己完成。 三、算法设计的思想或流程图 本系统将内存用户空间划分为五个大小不固定的分区,其分区大小由用户输入决定。在每个分区只装入一道作业,这样把用户空间划分为几个分区,便允许几道作业并发运行。当有一个空闲分区时,便可以从外存的后备队列中选择一个适当大小的作业装入该分区,当该作业结束时又可以从后备作业队列中找出另一作业调入该分区。 每个内存空间是一个Node型的对象。Node类有一个三个参数的构造函数。分别为:分区号、起始地址、大小。然后就是一些属性的get、set方法和一个打印其属性的函数。四个数据域分别为:属性m_No用来表示该内存空间的序号。属性m_Addr用来表示内存分区的起始地址。属性m_Size用来表示内存空间的大小。属性m_State表示内存空间的是否已分配的状态标志。若该内存空间已分配,m_TaskNo表示占有该内存空间的任务序号。否则没有实际意义。 在用户申请任务的内存空间时,提示用户输入任务号和其需要的内存空间大小。 流程图 主程序:

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