主存储器空间的分配和回收

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实验报告二主存空间的分配和回收

实验报告二主存空间的分配和回收
temp=freeTab; /*寻找空闲表中对应登记项*/
if(strcmp(PName,"OS")==0)
{ printf("ERROR!");
return;
}
while((strcmp(temp->proID,PName)!=0||temp->flag==1)&&temp)
temp=temp->next;
四、程序中使用的数据结构及符号说明
结构1:
typedef struct freeTable
{
char proID[6];
int startAddr; /*空闲区起始地址*/
int length; /*空闲区长度,单位为字节*/
int flag; /*空闲区表登记栏标志,用"0"表示空表项,用"1"表示未分配*/
freeNode=freeNode->next;
}
getchar();
break;
default:printf("没有该选项\n");
}/*case*/
}/*while*/
}/*main()*/
六、运行调试结果
初始界面:
分配主存,五个作业名:P1、P2、P3、P4、P5
显示主存使用情况:
回收主存P2:
if(front->flag==1&&rear->flag==1)
/* 上邻空闲区,下邻空闲区,三项合并*/
{
front->length=front->length+rear->length+temp->length;

动态分区存储管理方式的主存分配回收总结

动态分区存储管理方式的主存分配回收总结

动态分区存储管理方式的主存分配回收总结动态分区存储管理是一种常见的主存分配回收技术,它通过动态创建并分配大小不等的存储块来管理主存空间,以满足不同进程的需求。

这种管理方式在操作系统中起着至关重要的作用,因此本文将对动态分区存储管理的主存分配回收进行总结,从原理、特点、优缺点及其在实际应用中的情况进行阐述。

一、原理动态分区存储管理是基于分区的主存管理机制,它将主存空间划分为多个不等大小的分区,每个分区可以被分配给一个进程使用。

当系统收到一个新进程的请求时,它会根据需要的主存大小为进程分配一个合适大小的分区。

当进程执行完毕,系统会回收该进程所占用的分区,使得该空间可以再次被分配给其他进程使用。

在动态分区存储管理中,主要有两种分配方式:首次适应算法和最佳适应算法。

首次适应算法是从第一个满足大小要求的分区开始进行分配;而最佳适应算法是从所有满足大小要求的分区中选择最小的分区进行分配。

这两种分配方式都有自己的优点和局限性,但它们都是基于动态分区存储管理的基本原理。

二、特点1.灵活性动态分区存储管理可以根据进程的需求动态地分配和回收主存空间,提高了主存的利用率和效率。

进程可以根据需要申请和释放主存空间,而无需预先分配固定大小的空间。

2.节省空间动态分区存储管理可以尽可能地利用主存中的碎片空间,减少了外部碎片的浪费。

这种管理方式能够充分利用主存空间,提高了主存的利用率。

3.多样性动态分区存储管理可以适应不同大小的进程需求,能够根据进程的大小灵活地进行分区分配,满足了不同进程的需求。

三、优缺点1.优点(1)提高了主存的利用率和效率。

(2)灵活地分配和回收主存空间,满足不同进程的需求。

(3)节省了主存空间,减少了碎片的浪费。

2.缺点(1)会产生外部碎片,影响了分区空间的利用率。

(2)分配和回收过程中可能产生较大的开销,影响了系统的性能。

四、在实际应用中的情况动态分区存储管理在操作系统中得到了广泛的应用,特别是在多道程序设计和实时系统中。

实验四 主存储器空间的分配和回收

实验四  主存储器空间的分配和回收

漳州师范学院实验报告班级 11网络2班学号姓名座号 15 同组人实验日期成绩课程名称:操作系统实验题目:主存储器空间的分配和回收实验目的与要求PC 兼容机。

Window xp 以上操作系统实验环境的配置第 1 页实验内容与具体步骤实验内容与具体步骤源代码如下:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <iostream.h>#define n 10 //模拟实验中,允许的最大作业数目#define m 10 //模拟实验中,允许的最大空间分区数目#define minisize 100 /*该空闲区低于该值,可视为碎片。

分配分区时,若寻找到的最小适合空间相对作业请求的空间来说仍大于该数值,则要分割该分区,但是分割后,空闲为很小,变成碎片,则不分割。

*/struct{float address; //已分配分区起始地址float length; //已分配分区长度,单位为字符int flag; //0表明为空闲的。

否则为已分配,记录作业的名称。

}used_table[n];//已分配分区表struct{ float address;float length;int flag;//0表示是空表目,否则1表示空闲分区为"未分配"}free_table[m];void allocate(char job,float xk){ //该内存分配算法,采用是最优适应算法,int i,k; float ad; k=-1;for(i=0;i<=m;i++)if(free_table[i].length>=xk&&free_table[i].flag==1)//通过该循环,先找到最小分区if(k==-1||free_table[i].length<free_table[k].length)k=i;//用变量k来存放最小的分区的下标if(k==-1){ printf("Allocation failure!\n");return;}if(free_table[k].length-xk<=minisize){//不需分割的情况,用变量ad和xk存放将分配出去空闲区的地址和长度free_table[k].flag=0;ad=free_table[k].address;xk=free_table[k].length;}else{//若寻找到的最小适合空间相对作业请求的空间来说仍过大,则进行分割分区。

操作系统课程设计——主存空间的分配与回收

操作系统课程设计——主存空间的分配与回收

操作系统课程设计题目:主存空间的分配与回收学生姓名:X X X专业:软件工程班级:软件09-1指导教师:X X X教授X X X教授XXX大学课程设计任务书学院(系):课程名称:操作系统课程设计指导教师(签名):专业班级:软件工程 09-1 学生姓名: XXXX 学号: XXXXXXXXXXX目录一、总体设计 (3)1.1 设计思路 (3)1.2 模块图 (3)1.3 基本数据结构 (4)1.3.1 两个基本表 (4)1.3.2 五张表 (5)二详细设计 (8)2.1初始化模块 (8)2.2后备状态模块 (8)2.3 就绪状态模块 (9)2.4 挂起状态模块 (11)2.5显示模块 (15)2.6 回收模块 (17)三、功能测试 (21)参考文献 (28)一、总体设计1.1 设计思路本次课程设计中主要是模拟主存分配与回收,考虑到一个进程的五个状态,初始,就绪,等待,执行,终止五个状态,所以决定从一个进程的运行过程进行模拟,总体流程大致是首先创建一个进程即填写PCB信息,然后将进程送到后备集合,然后从后备集合从取出一个进程进行是分配。

如果能分配,就将其送入就绪集合,然后从就绪集合中取出一个进程运行一个时间片(即一秒钟),接着将该进程送入就绪集合,如果运行时间减为零,就不送入就绪集合中。

考虑到实际的需要,我添加了一个挂起状态,还添加了一个撤销进程函数,一个强制回收函数。

在本次设计中用多线程模拟多进程,所以各个共享表都应该设置为线程安全的。

其进程之间的状态转换为:1-1-1状态转换图1.2 模块图在这个设计中我将系统分为六个模块,1-1-2模块图1.3 基本数据结构一、在本次设计中设计到五张表和两个基本数据结构:1.3.1 两个基本表(1)一个是空闲块数据结构:空闲块表public class Free{protected int startAddress;//始地址protected int size;//块大小}空闲块只涉及始地址和大小,没有设状态位,即如果是空闲的,就在空闲表中(2)一个是进程控制块PCB数据结构:PCB表public class PCB{protected int PID;//进程号,要小写protected int time;//运行时间protected int priority;//优先级protected int startAddress;//始地址protected int size;//所需空间大小public PCB()}在PCB中有五个基本数据项,在创建进程时只设置PID,time,priority,size和除了进程号是从一开始递增的,time,priority,size都是随机生成的。

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
1、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。
2、实验要求
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、循 环首次适应算法、最佳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。
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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

号: 110310014
学生姓名: 于钊

级: 信管 1101 班
指导教师: 吴联世
实验日期: 2013 年 12 月 5 日
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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。

动态分区-主存储器空间的分配和回收

动态分区-主存储器空间的分配和回收

实验五Linux设备管理一. 实验目的1.掌握加载移动硬盘,U盘和光盘镜像文件。

2.掌握分区的格式化,加载等基本操作二. 实验步骤1. 分区操作(1) 在虚拟机中添加一块虚拟硬盘VM->Settings,选择Hardware选项卡,单击Add…,选择添加Hard Disk,选择Createa new virtual disk,选择SCSI,指定虚拟硬盘大小(如果超过2G,则将Split disk into2 GB files选中),指定虚拟硬盘文件位置和名字。

(2) 启动虚拟机中的Linux。

(3) 按下列步骤进行分区操作:•对系统中刚创建的硬盘进行分区:fdisk /dev/sdb••创建新的分区:输入n•创建主分区:输入p•输入分区编号:输入1•直接回车,从硬盘起始柱面创建分区•直接回车,分区大小截至到最后一个柱面(cylinder)•显示当前分区表:输入p•••删除已经存在的分区:d(注意:由于前面只分了一个分区,故没有被删除分区的编号提示选择,直接删除分区。

若有多个分区,则会出现分区的编号提示选择)。

•显示当前分区表:输入p••创建大小为500MB的1号主分区:输入n,再输入p,分区号输入1,起始柱面默认,最后柱面输入+500M。

•将磁盘剩余空间创建为编号为2的扩展分区:输入n,再输入e。

分区号输入2,起始柱面和最后柱面都默认。

••创建大小为400MB的逻辑分区:输入n,再输入l,指定分区大小为400MB •再创建大小为256MB的逻辑分区:输入n,再输入l,指定分区大小为256MB••显示当前分区表:输入p••将5号分区更改为fat32类型:输入t,再输入5,再输入C••将6号分区更改为swap类型:输入t,再输入6,再输入82••显示当前分区表:输入p••将当前的分区设置保存,并退出fdisk:输入w••在非交互状态下显示当前分区有信息:fdisk –l /dev/sdb••将/dev/sdb1格式化成ext2格式:mkfs –t ext2 /dev/sdb1••将/dev/sdb5格式化成FAT32格式:mkfs –t vfat /dev/sdb5••将/dev/sdb1加载到/mnt:mount –t ext2 /dev/sdb1 /mnt••查看/mnt中的内容:ls /mnt••卸载/dev/sdb1:umount /mnt或umount /dev/sdb1••将/dev/sdb5加载到/mnt/win:mount –t vfat /dev/sdb5 /mnt/win (若目录win不存在,则先创建)••2. 加载和卸载U盘(1) 自备一U盘,在LINUX中加载它,并列出U盘中的文件和目录。

操作系统实验四报告-主存空间分配和回收(含源码)

操作系统实验四报告-主存空间分配和回收(含源码)

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。

linux主存空间分配与回收

linux主存空间分配与回收

在Linux操作系统中,主存空间(内存)的分配和回收是由内核管理的。

当应用程序或系统需要更多的内存时,它们会向内核请求,内核会根据可用内存的情况来分配内存。

同样,当应用程序或系统不再需要某块内存时,它们会将其释放给内核,内核会将其回收以供将来使用。

1. 内存分配:
在Linux中,当一个进程需要更多的内存时,它会调用`malloc()`或`alloc()`等函数。

这些函数会向内核发送请求,要求分配一块指定的内存大小。

内核会查看当前可用内存的情况,并根据需要分配一块内存。

内核分配内存的过程包括以下几个步骤:
* 找到可用的物理内存页框。

* 将页框标记为已分配状态。

* 更新内存管理数据结构。

* 将页框地址返回给进程。

2. 内存回收:
当一个进程不再需要某块内存时,它会调用`free()`或`release()`等函数来释放该内存。

这些函数会将该内存标记为未分配状态,并通知内核回收该内存。

内核回收内存的过程包括以下几个步骤:
* 标记该页框为未分配状态。

* 更新内存管理数据结构。

* 如果该页框中有数据,则将其写回到磁盘或其他存储设备中。

* 将该页框标记为可用状态,以供将来使用。

需要注意的是,Linux采用了先进的内存管理技术,如分页和段页式管理,以及虚拟内存技术等,使得内存的分配和回收更加高效和灵活。

同时,Linux还具有强大的内存监控和管理工具,如`top`、`htop`、`free`等,可以帮助管理员监控和管理系统的内存使用情况。

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主存储器空间的分配和回收直接进行源代码的编写:/*作业名用1,2,3,···表示*/#include<iostream>#include<list>using namespace std;#define TOTLE_LEFT 108 //除系统占用内存外的剩余内存#define first_free 14 //第一块空闲区的起始地址#define first_size 12 //第一块空闲区的大小#define sec_free 32 //第二块空闲区的起始地址#define sec_size 96 //第二块空闲区的大小#define first_job_size 3#define sec_job_size 23#define third_job_size 3//空闲分区表结点struct Free{int start;int length;Free(int s,int l);};Free::Free(int s,int l){start = s;length = 1;}//已分配分区表结点struct Task{int name;int start;int length;Task(int n,int s,int l); };Task::Task(int n,int s,int l) {name = n;start = s;length = l;}//声明空闲分区表list<Free*>free_list;list<Task*>Task_list;//分配可用的起始地址int get_free(int size){int start = -1;//查找适当的空闲分区list<Free*>::iterator it = free_list.begin();bool find = false;while(it!=free_list.end()){if((*it)->length>=size){find = true;start = (*it)->start;//大于,就分割,把低地址分配出去if((*it)->length>size){(*it)->start += size;(*it)->length -= size;}//等于,就从空闲区中删除elsefree_list.erase(it);break; //找到就跳出循环}it ++;}return start;}void do_request(int name,int size){if(name==0){cout<<”申请不合法!非法的作业名!”<<endl;return;}if(size>TOTLE_LEFT){cout<<”申请不合法!超出了最大可用内存!”<<endl;return;}//查找是否已存在同名作业bool find = false;list<Task*>::iterator it = task_list.begin();while(it!=task_list.end()){if((*it)->name ==name){find = true;break;}it++;}if(find){cout<<”此作业已存在!”<<endl;return;}//从空闲分区选择合适的空间int start = get_free(size);//未找到合适空间if(start ==-1){cout<<”系统内存不足!作业等待!”<<endl;return;}Task * ta = new Task(name,start,size);task_list.push_back(ta);cout<<”作业申请内存成功!”<<endl;}//插入到空闲分区表,起始地址从小到大void free_task(int start,int length){//查找要插入的位置list<Free*>::iterator init_it,last_it;last_it = init_it;list<Free*>::iterator it = free_list.begin();while(it! = free_list.end()){if((*it)->start>start) break;last_it = it;it ++;}bool link_prev = false;bool link_next = false;//有前一个小时if(last_it! = init_it){if((*last_it)->start+(*last_it)->length == start) link_prev = true;}//有后一个小时if(it! = free_list.end()){if(start + length ==(*it)->start)link_next = true;}//与前后都相连if(link_prev&&link_next){(*last_it)->length += length + (*it) ->length;free_list.erase(it);}//只与前相连else if(link_prev){(*last_it)->length += length;//只与后相连else if(link_next){(*it)->start = start;(*it)->length += length;}//前后都不相连else{Free *fr = new Free(start,length);Free_list.insert(it,fr);}}void do_revoke(int name){if(name ==0){cout<<”错误!不能回收系统内存!”<<endl;return;}//查找要回收的作业是否存在bool find = false;list<Task*>::iterator it = task_list.begin();while(it! = task_list,end()){if((*it)->name == name){find = true;break;}it ++;}if(!find){cout<<”错误!要回收的作业不存在!”<<endl;return;}free_task((*it)->start,(*it)->length);task_list.erase(it);cout<<”回收作业占用内存成功!”<<endl;}void print_task(){cout<<”作业名称起始地址大小”<<endl;for(list<Task*>::iterator it = task_list.begin();it!=task_list.end();it++){cout<<(*it)->name<<””<<(*it)->start<<””<<(*it)->length<<endl;}}void print_free(){cout<<”以下是空闲分区表的状态”<<endl;<<”起始地址大小”<<endl;for(list<Free*>::iterator it = free_list.begin();it! = free_list.end();it ++){cout<<(*it)->start<<””<<(*it)->length<<endl;}}int main(0{//把系统占用后剩余的内存空间计入空闲分区表Free *fr1 = new Free(first_free,first_size);free_list.push_back(fr1);Free *fr = new Free(sec_free,sec_size);free_list.push_back(fr);Task *ta = new Task(1,26,first_job_size);task_list.push_back(ta);Task *ta1 = new Task(3,29,third_job_size);task_list.push_back(ta1);Task *ta2 = new Task(2,128,sec_job_size);task_list.push_back(ta2);print_free():bool quit = false;while(!quit){cout<<”选择要进行的操作:1.申请内存2.回收内存3.查看作业”;int op;cin>>op;if(op==1){int name;int size;cout<<”请输入作业名及占用空间大小:”;cin>>name;cin>>size;do_request(name,size);print_free();}else if(op==2){ int name;cout<<”请输入要回收的作业名:”;cin>>name;do_revoke(name);print_free();}else if(op==3){print_task();}else{cout<<”非法操作!”<<endl;}cout<<”***********************”<<endl; char con;cout<<继续(y/n):”;cin>>con;if(con ==’n’||con == ‘N’){quit = true;}}return 0 ;}。

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