可变分区存储管理及可重定位分区存储管理实验报告

可变分区存储管理及可重定位分区存储管理实验报告
一、实验目的与要求
通过消化理解模拟管理程序，了解存储器的分配与回收过程，体会相关数据结构在实现管理算法中的重要性。

输入一到两组实验数据，观察分配与回收的处理结果，特别是回收时邻接空闲分区的合并处理，检测其算法的正确性。

二、算法思想
1、可变分区存储管理
（1）算法实现
a.分配：查空闲分区链表
b.回收：考虑邻接合并
（2）实验过程：输入操作命令代码
a.分配：输入作业号及作业长度（已建立作业不重复建立）
b.回收：输入作业号（不存在作业不释放空间）
c .可查看空闲链表情况（检测分配、回收正确性）
d.可查看作业表情况（检测分配、回收正确性）
2、可重定位分区存储管理
在前述可变分区存储管理实验基础上修改实现，即遇大作业存在碎片不够分配时进行合并处理。

注：实现拼接（移动，合并）：
设立按作业地址排列的有序链表，即用静态链表实现（作业表增加静态链仿真指针），在此基础上按地址从小到大顺序依次向前移动（紧凑处理）。

三、算法实现（可重定位分区存储管理）
1、修改相关数据结构
（1）作业表增加链接仿真指针int next；分量
（2）构造有序静态链表（初始化时next均赋值-1）
（3）增加静态链首指针Linkp及空闲总容量计数变量size（注：初始化时Linkp=-1，size=n）
2、修改分配函数
判断新建立作业长度是否小于等于空闲总容量size值。

若无足够大分区，则先进行合并处理后再分配；
若有足够大分区，则按可变分区分配算法处理；
若作业长度超过总空闲容量，则产生溢出（无内存）。

3、增加插入排序操作函数（sort_tab（））
分配新作业空间，则按新作业分区首地址大小，将作业表表项插入静态链表。

回
收时，还必须从中删除。

4、增加拼接（移动）操作函数（compact（））
主要是修改作业表表目内容及空闲分区链表，用模拟操作函数move（）进行模拟
搬家前移。

5、增加显示静态链表内容的较出操作函数（printsorttab（））
四、算法流程
1、可变分区存储管理
(1)主程序（main（）函数）
(2)分配程序（allocm（）函数）
(3)回收程序（freem（）函数）
(4)显示空闲分区链表及作业表程序（printlink（）及printtab（）函数）
注：主程序（main（）函数）
分配程序（allocm（）函数）
回收程序（freem（）函数）
有四种情形（假定回收区首地址=> addr，长度=> length）
(1)空闲分区链表空，或不与任何空闲区邻接=> 分配新结点空间，存入回收作业
首地址及长度插入空闲分区链（链首，链中，链尾）
(2)回收分区与后一空闲分区相邻接=> 进行后邻接合并
(3)回首分区与前一空闲分区相邻接
(4)回收分区与前同时又与后空闲分区相邻接=> 需进行三个分区合并，并删除一个空闲分区结点
注：除了修改空闲分区链表，还要修改作业表（清除flag标志）
2、可重定位分区存储管理
(1)分配程序（修改allocm（）函数）
(2)回收程序（修改freem（）函数）
(3)有序静态链表插入操作程序（sort_tab（）函数）
(4)拼接（移动）操作程序（compact（）函数）
(5)输出有序静态链表操作程序（printsorttab（）函数）
注：分配程序（修改allocm（）函数）
n,l
输出作业已建立提示串，返回
内存容量不够，返回
置新作业作业表作业地址（分配空间）提示操作者输入新建作业的作业号及长度
作业n
已建立？
l≤size？
N
Y
N
Y
分配作业表表项，填入作业长度，置标志为1，总空闲容量减去l
查空闲分区链表
查到表
尾？
调用拼接操作函数compact（）
进行拼接处理
Y
分区大小=l
N
Y
N
分区大小>
l
Y
修改空闲分区链表（size= l，空闲链为
空（一起分配），size> l ,分割分配）作
业表表目插入有序静态链表
返回
切割分配分区空间，修改分区链表
作业表表目插入有序静态链表
分区整体分配,修
改分区链（删除
结点）作业表表
目插入有序静态
链表
返回
查下一分区N
回收程序（修改freem（）函数）
有序静态链表插入操作程序（sort_tab（））拼接（移动）操作程序（compact（））
五、实验步骤
1、可变分区存储管理
(1)消化实验算法程序
(2)组织上机实验数据
(3)第一组：指定
(4)第二组：自定（要求能测试各种情形）
(5)输入上机程序，编译，运行，记录各操作步骤的运行结果（通过显示空闲分区链表及作业表）
2、可重定位分区存储管理
(1)阅读相关算法程序
(2)组织调试数据（必须包含需合并的操作）
(3)上机运行、调试（测试），记录运行情况，分析运行结果
六、实验运行情况分析
1、可变分区存储管理
(1)操作程序1
a.分配作业1（80k），作业3（30k），作业8（50k），作业5（140k），作业9（50k），作业6（100k），作业4（50k）
b.观察（记录）空闲表及作业表情况
c.回收作业8，观察结果
d.分配作业7（80k），观察结果
e.回收作业6, 回收作业1, 观察结果f分配作业10（120k），观察运行情况
g,回收作业7，作业3，作业5，观察各次结果
(2)操作程序2
a.分配作业1（100k）、作业2（50k）、作业3（50k）、作业4（80k）、作业5（120k），观察结果
b.回收作业4
c.分配作业6（90k）
d.回收作业3 f.分配作业7（140k）
2、可重定位分区存储管理
(1)操作程序1
a.分配作业1（80k），作业3（30k），作业8（50k），作业5（140k），作业9（50k），作业6（100k），作业4（50k）
b.观察（记录）空闲表及作业表情况
c.回收作业8，观察结果
d.分配作业7（80k），观察结果
e.回收作业6, 回收作业1, 观察结果
f 分配作业10（120k ），观察运行情况
g,回收作业7，作业3，作业5，观察各次结果
(2)操作程序2
a.分配作业1（100k）、作业2（50k）、作业3（50k）、作业4（80k）、作业5（120k），观察结果
b.回收作业4
c.分配作业6（90k）
d.回收作业3 f.分配作业7（140k ）
七、实验总结
通过这次实验，我掌握了可变分区存储管理及可重定位分区存储管理的具体方法，对书本上的理论知识有了更深刻的认识。

通过对实验程序的运行和结果的观察，我充分掌握了内存分配与回收的四种情况。

经过自己编写的实验操作程序，使我更加深刻地了解存储器的分配与回收过程，增强了我的动手能力。