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)（精选2篇）
篇1：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)
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
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
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
第1页 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 100 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 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 //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; 第2页 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 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 used_table[S].flag=0;//取得归还分区的起始地址S和长度L S=used_table[S].address;L=used_table[S].length;j=-1;k=-1;i=0; 第3页 //寻找回收分区的上下邻空闲区，上邻表目K，下邻表目J while(i {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;else if(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 {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; 第4页 free_table[0].length=102400;free_table[0].flag=1;for(i=1;i 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 break;case 3;//a=3显示内存情况，输出空闲区表和已分分区表 printf(“输出空闲区表：n起始地址 分区长度 标志n”);for(i=0;i 第5页 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 int 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<<“ ”< start <<“ ”< length< 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0 if(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 【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)】相关文章： 《计算机组装与维护》实习报告 实验四 硬盘的分区和格式化05-05 磁盘分区实验报告06-24 硬盘分区操作实验报告05-01 PostgreSQL强大的多层表继承及其在海量数据分类按月分区存储中的应用04-08 可变功率节能拖动装置的应用09-11 可变控制参数05-09 可变纸箱解决方案04-29 焦化废水可变身回用水?09-12 上海世博会可变车道技术研究04-30篇2：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)