可变分区存储管理方式的内存分配和回收实验报告(最优算法)
实验报告二主存空间的分配和回收
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;
实验7 可变分区
实验7 可变分区管理实验内容内存是中央处理机能直接存取指令和数据的存储器。
能否合理而有效的使用内存，在很大程度上将影响到整个计算机系统的性能。
本实验实现内存空间的分配与回收。
实验目的本实验主要让大家熟悉内存的各种分配和回收。
所谓分配，就是解决多道作业或多个进程如何共享内存空间的问题。
所谓回收，就是当作业运行完成时，将作业或进程所占用的内存空间归还给系统。
内存的分配与回收的实现是与内存的管理方式有关的。
通过本实验，帮助大家理解不同的存储管理方式下，如何实现内存空间的分配与回收。
实验题目采用可变式分区管理，使用首次适应算法实现内存的分配与回收要求采用分区说明表进行实验。
提示：(1) 可变式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要，并且分区个数可以调整。
当要装入一个作业时，根据作业需要的内存量，查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需求量分割一部分给作业；若没有，则作业等待。
随着作业的装入、完成，内存空间被分割成许多大大小小的分区。
有的分区被作业占用，有的分区空闲。
例如，某时刻内存空间占用情况如图1所示。
为了说明那些分区是空闲的，可以用来装入新作业，必须要有一张空闲区说明表，如表1所示。
其中，起始地址指出个空闲区的内存起始地址，长度指出空闲区的大小。
状态（未分配：该栏目记录的是有效空闲区） 状态（空表目：没有登记信息） 由于分区个数不定，所以空闲区说明表中应该有足够的空表目项。
否则造成溢出，无法登记。
同样，再设一个已分配表，记录作业或进程的内存占用情况。
(2) 当有一个新作业要求装入内存时，必须查空闲区说明表，从中找出一个足够大的空闲区。
有时找到的空闲区可能大于作业需求量，这时应将空闲区一分为二。
一个分给作业，另外一个作为空闲区留在空闲区表中。
为了尽量减少由于分割造成的碎片，尽可能分配低地址部分的空闲区，将较大空闲区留在高地址端，以利于大作业的装入。
为此在空闲区表中，按空闲区首地址从低到高进行登图1 内存空间占用情况65K110K256K0 20K45K 10K记。
操作系统实验报告-可变分区存储管理方式的内存分配回收
实验三可变分区存储管理方式的内存分配回收一．实验目的（1）深入了解可变分区存储管理方式的内存分配回收的实现。
二．实验内容编写程序完成可变分区存储管理方式的内存分配回收，要求有内存空间分配表，并采用最优适应算法完成内存的分配与回收。
三．实验原理在可变分区模式下，在系统初启且用户作业尚未装入主存储器之前，整个用户区是一个大空闲分区，随着作业的装入和撤离，主存空间被分成许多分区，有的分区被占用，而有的分区时空闲的。
为了方便主存空间的分配和去配，用于管理的数据结构可由两张表组成：“已分配区表”和“未分配区表”。
在“未分配表中”将空闲区按长度递增顺序排列，当装入新作业时，从未分配区表中挑选一个能满足用户进程要求的最小分区进行分配。
这时从已分配表中找出一个空栏目登记新作业的起始地址和占用长度，同时修改未分配区表中空闲区的长度和起始地址。
当作业撤离时已分配区表中的相应状态变为“空”，而将收回的分区登记到未分配区表中，若有相邻空闲区再将其连接后登记。
可变分区的回收算法较为复杂，当一个作业撤离时，可分为4种情况：其临近都有作业（A和B），其一边有作业（A或B），其两边均为空闲区。
尤其重要的是，在程序中利用“new类型T（初值列表）”申请分配用于存放T类型数据的内存空间，利用“delete指针名”释放指针所指向的内存空间。
四．实验部分源程序#include <iostream>using namespace std;typedef struct SNode { // Space Nodeint start,end; // 起始，结束int length; // 长度大小struct SNode *next; // 指向下一结点的指针}* SP;SP Head=(SP)malloc(sizeof(SNode)); // 全局变量，内存空间头结void DispSpace() { // 显示内存空间分配情况SP p=Head->next;cout<<"\n 空闲区说明表\n"<<"---地址--长度---\n";while (p){cout<<" "<<p->start<<" "<<p->length<<endl;p=p->next;}cout<<"----------------\n";}void Initial() { // 初始化说明表SP p,q;p=(SP)malloc(sizeof(SNode));q=(SP)malloc(sizeof(SNode));p->start=14; p->length=12; p->end=26;q->start=32; q->length=96; q->end=128; // 指导书上的作业分配Head->next=p; // 与头结点连接p->next=q;q->next=NULL;DispSpace();}void Allocation(int len) { // 分配内存给新作业SP p=Head->next,q;while (p){if (p->length < len)p=p->next;else if (p->length > len){p->start=p->start+len;p->length=p->length-len;cout<<"分配成功!\n";DispSpace(); return;}else{//当两者长度相等q=p->next;p->next=q->next;cout<<"分配成功!\n";DispSpace(); return;}}cout<<"分配失败!\n";DispSpace(); return;}void CallBack(int sta,int len) { // 回收内存SP p=Head,q=p->next,r; // 开始地址和长度p->end=0;int en=sta+len;while (q) {if (sta == 0) { // 初始地址为0if (en == q->start) { // 正好回收q->start=0;q->length=q->end;return;}else {r=(SP)malloc(sizeof(SNode));r->start=sta; r->length=len; r->end=en;p->next=r;r->next=q;return;}}else if ((p->end < sta) && (q->start > en)) { // 上邻区r=(SP)malloc(sizeof(SNode));r->start=sta; r->length=len; r->end=en;p->next=r;r->next=q;return;}else if ((p->end < sta) && (q->start == en)) { // 邻区相接q->start=sta;q->length=q->end-sta;return;}else if ((p->end == sta) && (q->start < en)) { // 下邻区p->end=en;p->length=en-p->start;return;}else if (p->end==sta && q->start==en) { // 邻区相接p->end=q->end;p->length=p->end-p->start;p->next=q->next;return;}else {p=p->next;q=q->next;}}}void main() {Initial();cout<<"现在分配大小为6K 的作业4 申请装入主存: ";Allocation(6); // 分配时参数只有长度//--------指导书测试数据演示----------cout<<"现回收作业 3 (起址10,长度4)\n";CallBack(10,4);DispSpace();cout<<"现回收作业 2 (起址26,长度6)\n";CallBack(26,6);DispSpace();//---------------演示结束-------------system("pause");}五．实验结果与体会我的体会：下面红色部分是赠送的总结计划，不需要的可以下载后编辑删除！2014年工作总结及2015年工作计划（精选）XX年，我工区安全生产工作始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，以落实安全生产责任制为核心，积极开展安全生产大检查、事故隐患整改、安全生产宣传教育以及安全生产专项整治等活动，一年来，在工区全员的共同努力下，工区安全生产局面良好，总体安全生产形势持续稳定并更加牢固可靠。
在可变分区管理方式下采用最先适应算法实现主存储器的分配和回收。
System.out.println("...............删除作业2后的内存情况....................");
l.delete(jobArray,2);
System.out.println("...............此后再添加作业4后的内存情况....................");
Link l = new Link();
System.out.println("...................起始的内存..................................");
jobArray[0].print();
System.out.println(".....................增加第一个作业后的内存情况.....................");
实验
一、实验目的
帮助学生理解在不同的存储管理方式下应如何实现主存空间的分配和回收。理解好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器，而且要能够合理地分配和使用这些存储空间。
二、实验环境
1、Java环境
三、实验时数：
四
1．在可变分区管理方式下采用最先适应算法实现主存储器的分配和回收。
}
else{ //当下一块内存已被使用，那么继续寻找一块还没被使用的内存
for(int j=i+1;j<a.length-1;j++){
if(a[j]==null){
a[j]=new Node(size+a[j-1].start,size,true,jobNo);
可变分区存储管理实验报告
可变分区存储管理实验报告一、实验目的了解可变分区存储管理的原理和方法，掌握可变分区分配和回收的算法。
二、实验内容使用C语言编写一个模拟的存储管理系统，实现可变分区存储管理的算法。
三、实验原理首次适应算法是指分配分区时，从第一个空闲分区开始查找，找到第一个能够满足要求的分区进行分配。
最佳适应算法是指分配分区时，从所有空闲分区中找到最小且大于等于要求的分区进行分配。
最坏适应算法则是指分配分区时，从所有空闲分区中找到最大的分区进行分配。
分配分区时，需要考虑一些问题，如分区大小是否满足要求，是否有足够的空闲分区，以及如何更新空闲分区表等。
回收分区时，需要考虑将回收的分区加入空闲分区表，并且可能需要合并相邻的空闲分区，以获得更大的空闲分区。
四、实验步骤1.定义作业结构体，包含作业名、作业大小等字段。
2.定义分区结构体，包含分区号、分区大小等字段。
3.初始化空闲分区表，将整个内存作为一个空闲分区，插入空闲分区表中。
4.进入循环，接受用户输入的指令，包括分配作业、回收作业和退出程序。
5.根据用户指令进行相应的操作，包括按首次适应、最佳适应或最坏适应算法进行分配作业，将分配和回收的分区加入空闲分区表。
6.根据用户指令输出当前空闲分区表和已分配的作业表。
7.重复步骤4-6，直到用户输入退出指令。
五、实验结果与分析经过多次测试，可变分区存储管理系统能够成功实现各种分区算法的分配和回收。
根据实验结果可以看出，首次适应算法的分配速度较快，但可能会产生较多的碎片。
最佳适应算法能够较好地利用空闲分区，但分配时间较长。
最坏适应算法分配时间最长，但可以减少碎片的产生。
六、实验总结通过本次实验，我了解了可变分区存储管理的原理和方法，掌握了可变分区分配和回收的算法。
在实践中，我发现不同的分区算法适用于不同的场景，需要根据实际情况进行选择。
此外，对于空闲分区的合并也是提高存储利用率的重要步骤，需要重视。
最后，通过本次实验，我对存储管理的概念和原理有了更深入的理解，并且掌握了实现可变分区存储管理的方法和技巧。
主存储器空间分配和回收实验报告
软件学院计算机课程实验报告册课程名称计算机操作系统实验学期2011 年至2012 年第 2 学期学生所在院（系）软件学院年级11级专业班级软件工程1 班学生姓名朱水云学号**********指导教师陈自刚实验最终成绩软件学院实验室制2012 年4月0 5k 10k 14k 26k 32k128k 实验报告( 6 )实验名称：主存储器空间的分配和回收一、实验目的及要求:一个好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器，而且要能合理地分配和使用这些存储空间。
当用户提出申请存储器空间时，存储管理必须根据申请者的要求，按一定的策略分析主存空间的使用情况，找出足够的空闲区域分配给申请者。
当作业撤离或主动归还主存资源时，则存储管理要收回作业占用的主存空间或归还部分主存空间。
主存的分配和回收的实现虽与主存储器的管理方式有关的，通过本实验帮助学生理解在不同的存储管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。
二、实验内容与分析设计:本实验模拟在两种存储管理方式下的主存分配和回收。
第一题：在可变分区管理方式下采用最先适应算法实现主存分配和实现主存回收。
[提示]：可变分区方式是按作业需要的主存空间大小来分割分区的。
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。
随着作业的装入、撤离，主存空间被分成许多个分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。
例如：操作系统作业1作业3空闲区作业2空闲区为了说明哪些区是空闲的，可以用来装入新作业，必须要有一张空闲区说明表，格式如下：起址长度状态第一栏14 K 12 K 未分配第二栏32 K 96 K 未分配空表目空表目其中，起址——指出一个空闲区的主存起始地址。
长度——指出从起始地址开始的一个连续空闲的长度。
状态——有两种状态，一种是“未分配”状态，指出对应的由起址指出的某个长度的区域是空闲区；另一种是“空表目”状态，表示表中对应的登记项目是空白（无效），可用来登记新的空闲区（例如，作业撤离后，它所占的区域就成了空闲区，应找一个“空表目”栏登记归还区的起址和长度且修改状态）。
操作系统实验——分区式存储管理算法
河南农业大学——操作系统实验报告实验题目 ： 可变分区内存分配与回收 学 院 ： 理学院 班 级 ： 10信安三班 学 号 ： 1008105072 姓 名 ： 高凯强一、课程设计目的了解动态分区分配方式中使用的数据结构和分配算法，并进一步加深对动态分区存储管理方式及其实现过程的理解。
通过这次实验，加深对内存管理的认识，进一步掌握内存的分配、回收算法的思想。
二、课程设计内容用C 语言分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程alloc()和回收过程free()。
其中，空闲分区通过空闲分区链来管理；在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。
假设初始状态下，可用的内存空间为640KB ，其中操作系统占用64KB ，并有下列的请求序列：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作业6释放60KB请分别采用首次适应算法和最佳适应算法进行内存块的分配和回收，要求每次分配和回收后显示出空闲内存分区链的情况。
三、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。
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。
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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。
三．实验背景材料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nstruct{ 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mstruct{ 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，“0”表示空栏目，“1”表示未分配}used_table[n]; //空闲区表第二，在设计的数据表格基础上设计内存分配。
装入一个作业时，从空闲区表中查找满足作业长度的未分配区，如大于作业，空闲区划分成两个分区，一个给作业，一个成为小空闲分区。
实验中内存分配的算法采用“最优适应”算法，即选择一个能满足要求的最小空闲分区。
第三，在设计的数据表格基础上设计内存回收问题。
内存回收时若相邻有空闲分区则合并空闲区，修改空闲区表。
四、参考程序#define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n#define m 10 //假定系统允许的空闲区最大为m#define minisize 100struct{ 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struct{ 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，“0”表示空栏目，“1”表示未分配}used_table[n]; //空闲区表allocate(J,xk) //采用最优分配算法分配xk大小的空间char J;float xk;{int i,k;float ad;k=-1;for(i=0;i<m;i++) //寻找空间大于xk的最小空闲区登记项if(free_table[i].length>=xk&&free_table[i].flag==1)if(k==-1||free_table[i].length<free_table[k].length)k=i;if(k==-1) //未找到空闲区，返回{printf("无可用的空闲区\n");return;}//找到可用空闲区，开始分配；若空闲区大小与要求分配的空间差小于minisize大小，则空闲区全部分配；//若空闲区大小与要求分配的空间差大于minisize大小，则从空闲区划分一部分分配if(free_table[k].length-xk<=minisize){free_table[k].flag=0;ad=free_table[k].address;xk=free_table[k].length;}else{free_table[k].length=free_table[k].length-xk;ad=free_table[k].address+free_table[k].length;}//修改已分配区表i=0;while(used_table[i].flag!=0&&i<n) //寻找空表目i++;if(i>=n) //无表目填写已分分区{printf("无表目填写以分分区，错误\n");if(free_table[k].flag==0) //前面找到的是整个空闲区free_table[k].flag=1;else //前面找到的是某个空闲区的一部分 free_table[k].length=free_table[k].length+xk;return;}else //修改已分配区表{used_table[i].address=ad;used_table[i].length=xk;used_table[i].flag=J;}return;}//内存分配函数结束reclaim(J) //回收作业名为J的作业所占的内存空间char J:{int i,k,j,s,t;float S,L;//寻找已分分区表中对应的登记项S=0;while((used_table[S].flag!=J||used_table[S].flag==0)&&S<n)S++;if(S>=n) //在已分分区表中找不到名字为J的作业{printf("找不到该作业\n");return;}//修改已分分区表used_table[S].flag=0;//取得归还分区的起始地址S和长度LS=used_table[S].address;L=used_table[S].length;j=-1;k=-1;i=0;//寻找回收分区的上下邻空闲区，上邻表目K，下邻表目Jwhile(i<m&&(j==-1||k==-1)){if(free_table[i].flag==0){if(free_table[i].address+free_table[i].length==0) k=i; //找到上邻 {if(free_table[i].address==S+L) j=1; //找到下邻}i++;}if(k!=-1)if(j!=-1) //上邻空闲区，下邻空闲区，三项合并{free_table[k].length=free_table[j].length+free_table[k].length+L;free_table[j].flag+0;}else //上邻空闲区，下邻非空闲区，与上邻合并free_table[k].length=free_table[k].length+L;elseif(j!=-1) //上邻非空闲区，下邻空闲区，与下邻合并{free_table[j].address=S;free_table[j].length=free_table[j].length+L;}else{ //上下邻均为非空闲区，回收区域直接填入 t=0; //在空闲区表中寻找空栏目while(free_table[t].flag==1&&t<m)t++;if(t>=m) //空闲区表满,回收空间失败,将已分配分区表复原{printf("内存空闲表没有空间，回收空间失败\n");used_table[S].flag=J;return;}free_table[t].address=s;free_table[t].length=l;free_table[t].flag=1;}return(true);} //内存回收函数结束main(){ int i,a;float xk;char J;//空闲区表初始化free_table[0].address=10240;free_table[0].length=102400;free_table[0].flag=1;for(i=1;i<m;i++)free_table[i].flag=0;//已分分区表初始化for(i=1;i<n;i++)used_table[i].flag=0;while(1){printf("选择功能项（0—退出，1—分配内存，2-回收内存，3-显示内存）\n"); printf("选择功项（0-3）：");scanf("%d",&a);switch(a){case 0;exit(0); //a=0程序结束case 1; //a=1 分配内存空间printf("输入作业名J和作业所需长度XK：");scanf("%c%c%f",&j,&xk);allocate(j,xk); //分配内存空间break;case 2; //a=2 回收内存空间printf("输入要回放分区的作业名");scanf("%c%c",&j);reclaim(j); //回收内存空间。