基于可重定位分区分配算法的内存管理的设计与实现Word版

组号成绩

计算机操作系统

课程设计报告

题目基于可重定位分区分配算法的内存管理的设计与实现

专业：计算机科学与技术

班级：

学号+姓名：

指导教师：

2016年12月 23 日

一．设计目的

掌握内存的连续分配方式的各种分配算法

二．设计内容

基于可重定位分区分配算法的内存管理的设计与实现。本系统模拟操作系统内存分配算法的实现，实现可重定位分区分配算法，采用PCB定义结构体来表示一个进程，定义了进程的名称和大小，进程内存起始地址和进程状态。内存分区表采用空闲分区表的形式来模拟实现。要求定义与算法相关的数据结构，如PCB、空闲分区；在使用可重定位分区分配算法时必须实现紧凑。

三．设计原理

可重定位分区分配算法与动态分区分配算法基本上相同，差别仅在于：在这种分配算法中，增加了紧凑功能。通常，该算法不能找到一个足够大的空闲分区以满足用户需求时，如果所有的小的空闲分区的容量总和大于用户的要求，这是便须对内存进行“紧凑”，将经过“紧凑”后所得到的大空闲分区分配给用户。如果所有的小空闲分区的容量总和仍小于用户的要求，则返回分配失败信息

四．详细设计及编码

1.模块分析

（1）分配模块

这里采用首次适应(FF)算法。设用户请求的分区大小为u.size,内存中空闲分区大小为m.size,规定的不再切割的剩余空间大小为size。空闲分区按地址递增的顺序排列；在分配内存时，从空闲分区表第一个表目开始顺序查找，如果m.size≥u.size且m.size-u.size ≤size，说明多余部分太小，不再分割，将整个分区分配给请求者；如果m.size≥u.size 且m.size-u.size>size，就从该空闲分区中按请求的大小划分出一块内存空间分配给用户，剩余的部分仍留在空闲分区表中；如果m.size

（2）内存回收模块

进行内存回收操作时，先随机产生一个要回收的进程的进程号，把该进程从进程表中中删除，它所释放的空闲内存空间插入到空闲分区表；如果回收区与插入点的前一个空闲分区相邻，应将回收区与插入点的前一分区合并，修改前一个分区的大小；如果回收区与插入点的后一个空闲分区相邻，应将回收区与插入点的后一分区合并，回收区的首址作为新空闲分区的首址，大小为二者之和；如果回收区同时与插入点的前、后空闲分区相邻，应将三个分区合并，使用前一个分区的首址，取消后一个分区，大小为三者之和。

（3）紧凑模块

将内存中所有作业进行移动，使他们全都相邻接，把原来分散的多个空闲小分区拼接成一个大分区。

2.流程图

否

否

是是

3.代码实现

#include

#include

#include

#include

#define TURE 1

#define FALSE 0

#define OK 1

#define ERROR 0

#define INFEASIBLE -1

#define OVERFLOW -2

#define SIZE 15

////////////////////////////进程表////////////// int ppNo=1; //用于递增生成进程号

int pLength=0;

struct PCB

{

int pNo; //进程号(名)

int pSize; // 进程大小

int pOccupy; // 实际占用的内存

int pStartAddr; // 进程起始地址

int pState; //进程状态

};

struct PCB pList[200];

//////////////////空闲分区表部分/////////////// typedef int Status;

typedef struct emptyNode

{ //空闲分区结构体

int areaSize; //空闲分区大小

int aStartAddr; //空闲分区始址

struct emptyNode *next;

}emptyNode,*LinkList;

int ListDelete(struct PCB *pList,int i);//AAA/删除下标为i的进程

void pSort(struct PCB *pList); //AAA/内存中的进程按始址递增排序

void compact(LinkList &L,struct PCB *pList);//AAA/紧凑 ,内存中进程移动，修改进程数据结构；空闲分区合并，修改空闲分区表数据结构

void amalgamate(LinkList &L); //AAA/回收后进行合并空闲分区

void recycle(LinkList &L,struct PCB *pList); //AAA/回收，从进程表中删除进程，把释放出的空间插入到空闲分区链表中

Status InitList(LinkList &L); //1AAA/构造一个新的有头节点的空链表L

Status ClearList(LinkList &L); //2AAA/将链表L重置为空表

Status ListInsert(LinkList &L,LinkList s1); //AAA/*****根据始址进行插入

void DeleteElem(LinkList &L,int aStartAddr);//*****删除线性表中始址值为aStartAddr的结点

void PrintList(LinkList L); //AAA/*****输出各结点的值

void creatP(struct PCB *p); //AAA/初始化进程

int search(LinkList &L,int pSize); //AAA/检索分区表 ,返回合适分区的首址int add(LinkList &L); //AAA/返回空闲分区总和

void pListPrint(struct PCB *pList); //AAA/输出内存中空间占用情况

void distribute(LinkList &L,struct PCB *process);

int ListDelete(struct PCB *pList,int i)//AAA/删除下标为i的进程{

for(;i

pList[i]=pList[i+1];

}

pLength--;

}//ListDelete

void pSort(struct PCB *pList){ //AAA/内存中的进程按始址递增排序int i,j;

struct PCB temp;

for(i=0;i

for(j=0;j

if(pList[j].pStartAddr>pList[j+1].pStartAddr){

temp=pList[j];

pList[j]=pList[j+1];

pList[j+1]=temp;

}

}

}

}

//AAA/紧凑 ,内存中进程移动，修改进程数据结构；空闲分区合并，修改空闲分区表数据结构

void compact(LinkList &L,struct PCB *pList){

printf("进行紧凑\n");

//1、进程移动,修改进程数据结构

int i;

pList[0].pStartAddr=0; //第一个进程移到最上面

for(i=0;i

pList[i+1].pStartAddr=pList[i].pStartAddr+pList[i].pOccupy;

}

//2、空闲分区合并，修改空闲分区表数据结构

LinkList p=L->next,s;

int sumEmpty=0;

while(p!=NULL)//求空闲区总和

{

sumEmpty+=p->areaSize;

p=p->next;

}

ClearList(L); //清空空闲分区表

s=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode));

s->aStartAddr=pList[pLength-1].pStartAddr+pList[pLength-1].pOccupy;

s->areaSize=sumEmpty;

ListInsert(L,s);

printf("\n紧凑后的>>>>\n");

pListPrint(pList);

PrintList(L);

}

void amalgamate(LinkList &L){//AAA/回收后进行合并空闲分区

LinkList p=L->next,q=p->next;

while(q!=NULL){

if(p->aStartAddr+p->areaSize==q->aStartAddr){

p->areaSize+=q->areaSize;

DeleteElem(L,q->aStartAddr);//删除被合并的结点

q=p->next;

}else{

p=q;

q=q->next;

}

}

}

//AAA/回收，从进程表中删除进程，把释放出的空间插入到空闲分区链表中void recycle(LinkList &L,struct PCB *pList){

int index,delPNo,delPSize,delPOccupy,delPStartAddr;

LinkList s;

srand(time(0));

index=rand()%pLength;

delPNo=pList[index].pNo;

delPSize=pList[index].pSize;

delPOccupy=pList[index].pOccupy;

delPStartAddr=pList[index].pStartAddr;

printf("___________________________________________________________________ _____________");

printf("回收内存进程 P%d: 始址：%d K 占用：%d

KB\n",delPNo,delPStartAddr,delPOccupy);

printf("\n回收后>>>>\n");

ListDelete(pList,index);

//pListPrint(pList);

s=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode));

s->areaSize=delPOccupy;

s->aStartAddr=delPStartAddr;

ListInsert(L,s);

amalgamate(L);

pListPrint(pList);//输出内存中空间占用情况

PrintList(L);

}