实验四动态分区分配算法实验报告及程序

实验报告四动态分区分配算法班级学号姓名一、实验目的动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间，而在分配时，须按照一定的分配算法，从空闲分区表或空闲分区链中选出一分区分配给该作业。在本实验中运用了四种分配算法，分别是1.首次适应算法，2.循环首次适应算法，3.最坏适应算法4.最佳适应算法。二、实验环境普通的计算机一台，编译环境MicrosoftVisualC++6.0三、算法思想1．数据结构（1）分区开始地址startaddress（2）分区大小size（3）分区状态state2．功能介绍（1）首次适应算法在首次适应算法中，是从已建立好的数组中顺序查找，直至找到第一个大小能满足要求的空闲分区为止，然后再按照作业大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求者，余下的空间令开辟一块新的地址，大小为原来的大小减去作业大小，若查找结束都不能找到一个满足要求的分区，则此次内存分配失败。（2）循环首次适应算法该算法是由首次适应算法演变而成，在为进程分配内存空间时，不再是每次都从第一个空间开始查找，而是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直至找到第一个能满足要求的空闲分区，从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业，为实现本算法，设置一个全局变量f，来控制循环查找，当f%N==0时，f=0；若查找结束都不能找到一个满足要求的分区，则此次内存分配失败。（3）最坏适应算法最坏适应分配算法是每次为作业分配内存时，扫描整个数组，总是把能满足条件的，又是最大的空闲分区分配给作业。（4）最佳适应算法最坏适应分配算法是每次为作业分配内存时，扫描整个数组，总是把能满足条件的，又是最小的空闲分区分配给作业。四、源程序#includestdio.h#defineL10typedefstructLNode{intstartaddress;intsize;intstate;}LNode;LNodeP[L]={{0,128,0},{200,256,0},{500,512,0},{1500,1600,0},{5000,150,0}};intN=5;intf=0;voidprint(){inti;printf(起始地址分区状态\n);for(i=0;iN;i++)printf(%3d%8d%4d\n,P[i].startaddress,P[i].size,P[i].state);}voidFirst(){inti,l=0,m;printf(\n输入请求分配分区的大小：);scanf(%d,&m);for(i=0;iN;i++){if(P[i].sizem)continue;elseif(P[i].size==m){P[i].state=1;l=1;break;}else{P[N].startaddress=P[i].startaddress+m;P[N].size=P[i].size-m;P[i].size=m;P[i].state=1;l=1;N++;break;}}if(l==1||iN){printf(地址成功分配\n\n);printf(地址分配成功后的状态：\n);print();}elseprintf(没有可以分配的地址空间\n);}voidCirFirst(){intl=0,m,t=0;printf(\n输入请求分配分区的大小：);scanf(%d,&m);while(fN){if(P[f].sizem){f=f+1;if(f%N==0){f=0;t=1;}continue;}if(P[f].size==m&&P[f].state!=1){P[f].state=1;l=1;f++;break;}if(P[f].sizem&&P[f].state!=1){P[N].startaddress=P[f].startaddress+m;P[N].size=P[f].size-m;P[f].size=m;P[f].state=1;l=1;N++;f++;break;}}if(l==1){printf(地址成功分配\n\n);printf(地址分配成功后的状态：\n);print();}elseprintf(没有可以分配的地址空间\n);}voidWorst(){inti,t=0,l=0,m;inta[L];printf(\n输入请求分配分区的大小：);scanf(%d,&m);for(i=0;iN;i++){a[i]=0;if(P[i].sizem)continue;elseif(P[i].size==m){P[i].state=1;l=1;break;}elsea[i]=P[i].size-m;}if(l==0){for(i=0;iN;i++){if(a[i]!=0)t=i;}for(i=0;iN;i++){if(a[i]!=0&&a[i]a[t])t=i;}P[N].startaddress=P[t].startaddress+m;P[N].size=P[t].size-m;P[t].size=m;P[t].state=1;l=1;N++;}if(l==1||iN){printf(地址成功分配\n\n);printf(地址分配成功后的状态：\n);print();}elseprintf(没有可以分配的地址空间\n);}voidBest(){inti,t=0,l=0,m;inta[L];printf(\n输入请求分配分区的大小：);scanf(%d,&m);for(i=0;iN;i++){a[i]=0;if(P[i].sizem)continue;elseif(P[i].size==m){P[i].state=1;l=1;break;}elsea[i]=P[i].size-m;}if(l==0){for(i=0;iN;i++){if(a[i]!=0)t=i;}for(i=0;iN;i++){if(a[i]!=0&&a[i]a[t])t=i;}P[N].startaddress=P[t].startaddress+m;P[N].size=P[t].size-m;P[t].size=m;P[t].state=1;l=1;N++;}if(l==1||iN){printf(地址成功分配\n\n);printf(地址分配成功后的状态：\n);print();}elseprintf(没有可以分配的地址空间\n);}voidmain(){intk=0;printf(动态分区分配算法：);while(k!=5){printf(\n~~~~~~~~主菜单~~~~~~~~~);printf(\n1、首次适应算法\n2、循环首次适应算法);printf(\n3、最坏适应算法\n4、最佳适应算法);printf(\n5、退出\n);printf(请选择算法：);scanf(%d,&k);switch(k){case1:printf(\n初始状态为：\n);print();First();continue;case2:printf(\n初始状态为：\n);print();CirFirst();continue;case3:printf(\n初始状态为：\n);print();Worst();continue;case4:printf(\n初始状态为：\n);print();Best();continue;case5:break;default:printf(选择错误，请重新选择。\n);}}}五、运行结果运行效果如下所示，首先列出主菜单，如图1所示，初始状态为已定义好的数组，首先采用首次适应算法，输入的分区大小为500，从图2可以看出，第一个满足条件的起始地址为500，分区大小为512，分配后，起始地址为500的状态设为1，将其余的分区令开辟空间存储。(1)(2)然后采用算法2即循环首次适应算法，在第一次的分配作业大小为1500，则系统就会将地址为1500的分区进行分配，剩余分区令开辟空间，如图3所示；在第二次的分配作业大小为200，依照算法可得，地址为200的分区复合要求，则将其分配给作业，如图4所示。(3)(4)(5)(6)在算法3中，采用的是最坏适应算法，设分配作业大小为20，由初始状态可知，分区最大且没有被分配的起始地址为5000，大小为150，分配后的状态如图5所示。在算法4中，采用的是最优适应算法，设分配大小为10，由初始状态可知，分区最小且没有被分配的起始地址为1000，大小为12，分配后的状态如图6所示。最后选择5，则结束程序的运行，效果如图7所示。(7)六、实验总结在一开始老师布置这次的实验题目时，自己根本不知道要干什么，因为在上课时对动态分区分配这节内容不是太了解，所以在上机时不知道如何下手，后来，将本章内容反复的看了几遍之后，终于有了自己的思路。在程序的编写过程中，我并没有按照书上所说的定义了双向链表来实现各种算法的执行，我只简单的运用了结构体数组，通过这种方法比较容易理解与编写，在这几个算法中，只有循环首次适应算法编写起来有点困难，因为涉及到了循环，而其他的算法只运行一遍就能够得出所要的效果，因此在程序中，我使用了一个全局变量来掌控循环以及记录上次运行到的地方，只要理解了算法的主要思想，编写程序就比较容易了。另外，还有一点是在本实验中还有一个算法没有编写，即快速适应算法，这个算法必须要求使用链表，因为要根据其容量大小进行分类，将其单独设立一个空闲的分区链表。这是程序需要改进的地方，由于这次临近考试，暂时没有编写，在以后的时间中，一定会将此算法编写出来。