A.5动态分区分配方式的模拟实验报告

动态分区分配方式的模拟第一部分设计思想的说明1设计目标用C语言或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表来管理，在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端空间。预期结果：假设初始状态如下，可用的内存空间为640KB，并有下列请求序列：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分别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，同时显示内存块分配和回收后空闲内存分区链的情况。2、设计理论首次适应算法（First-fit）：当要分配内存空间时，就查表，在各空闲区中查找满足大小要求的可用块。只要找到第一个足以满足要球的空闲块就停止查找，并把它分配出去；如果该空闲空间与所需空间大小一样，则从空闲表中取消该项；如果还有剩余，则余下的部分仍留在空闲表中，但应修改分区大小和分区始址。最佳适应算法（Best-fit）：当要分配内存空间时，就查找空闲表中满足要求的空闲块，并使得剩余块是最小的。然后把它分配出去，若大小恰好合适，则直按分配；若有剩余块，则仍保留该余下的空闲分区，并修改分区大小的起始地址。第二部分程序清单//***************************************************************//********动态分区分配方式的模拟*********//***************************************************************#includeiostream.h#includestdlib.h#defineFree0//空闲状态#defineBusy1//已用状态#defineOK1//完成#defineERROR0//出错#defineMAX_length640//最大内存空间为640KBtypedefintStatus;typedefstructfreearea//定义一个空闲区说明表结构{intID;//分区号longsize;//分区大小longaddress;//分区地址intstate;//状态}ElemType;//----------线性表的双向链表存储结构------------typedefstructDuLNode//doublelinkedlist{ElemTypedata;structDuLNode*prior;//前趋指针structDuLNode*next;//后继指针}DuLNode,*DuLinkList;DuLinkListblock_first;//头结点DuLinkListblock_last;//尾结点Statusalloc(int);//内存分配Statusfree(int);//内存回收StatusFirst_fit(int,int);//首次适应算法StatusBest_fit(int,int);//最佳适应算法voidshow();//查看分配StatusInitblock();//开创空间表StatusInitblock()//开创带头结点的内存空间链表{block_first=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));block_last=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));block_first-prior=NULL;block_first-next=block_last;block_last-prior=block_first;block_last-next=NULL;block_last-data.address=0;block_last-data.size=MAX_length;block_last-data.ID=0;block_last-data.state=Free;returnOK;}//-----------------------分配主存-------------------------Statusalloc(intch){intID,request;cout请输入作业(分区号)：;cinID;cout请输入需要分配的主存大小(单位:KB)：;cinrequest;if(request0||request==0){cout分配大小不合适，请重试！endl;returnERROR;}if(ch==2)//选择最佳适应算法{if(Best_fit(ID,request)==OK)cout分配成功！endl;elsecout内存不足，分配失败！endl;returnOK;}else//默认首次适应算法{if(First_fit(ID,request)==OK)cout分配成功！endl;elsecout内存不足，分配失败！endl;returnOK;}}//------------------首次适应算法-----------------------StatusFirst_fit(intID,intrequest)//传入作业名及申请量{//为申请作业开辟新空间且初始化DuLinkListtemp=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));temp-data.ID=ID;temp-data.size=request;temp-data.state=Busy;DuLNode*p=block_first-next;while(p){if(p-data.state==Free&&p-data.size==request){//有大小恰好合适的空闲块p-data.state=Busy;p-data.ID=ID;returnOK;break;}if(p-data.state==Free&&p-data.sizerequest){//有空闲块能满足需求且有剩余temp-prior=p-prior;temp-next=p;temp-data.address=p-data.address;p-prior-next=temp;p-prior=temp;p-data.address=temp-data.address+temp-data.size;p-data.size-=request;returnOK;break;}p=p-next;}returnERROR;}//--------------------最佳适应算法------------------------StatusBest_fit(intID,intrequest){intch;//记录最小剩余空间DuLinkListtemp=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));temp-data.ID=ID;temp-data.size=request;temp-data.state=Busy;DuLNode*p=block_first-next;DuLNode*q=NULL;//记录最佳插入位置while(p)//初始化最小空间和最佳位置{if(p-data.state==Free&&(p-data.sizerequest||p-data.size==request)){q=p;ch=p-data.size-request;break;}p=p-next;}while(p){if(p-data.state==Free&&p-data.size==request){//空闲块大小恰好合适p-data.ID=ID;p-data.state=Busy;returnOK;break;}if(p-data.state==Free&&p-data.sizerequest){//空闲块大于分配需求if(p-data.size-requestch)//剩余空间比初值还小{ch=p-data.size-request;//更新剩余最小值q=p;//更新最佳位置指向}}p=p-next;}if(q==NULL)returnERROR;//没有找到空闲块else{//找到了最佳位置并实现分配temp-prior=q-prior;temp-next=q;temp-data.address=q-data.address;q-prior-next=temp;q-prior=temp;q-data.address+=request;q-data.size=ch;returnOK;}}//-----------------------主存回收--------------------Statusfree(intID){DuLNode*p=block_first;while(p){if(p-data.ID==ID){p-data.state=Free;p-data.ID=Free;if(p-prior-data.state==Free)//与前面的空闲块相连{p-prior-data.size+=p-data.size;p-prior-next=p-next;p-next-prior=p-prior;}if(p-next-data.state==Free)//与后面的空闲块相连{p-data.size+=p-next-data.size;p-next-next-prior=p;p-next=p-next-next;}break;}p=p-next;}returnOK;}//---------------显示主存分配情况------------------voidshow(){cout+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n;cout+++主存分配情况+++\n;cout+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n;DuLNode*p=block_first-next;while(p){cout分区号：;if(p-data.ID==Free)coutFreeendl;elsecoutp-data.IDendl;cout起始地址：p-data.addressendl;cout分区大小：p-data.sizeKBendl;cout状态：;if(p-data.state==Free)cout空闲endl;elsecout已分配endl;cout——————————————endl;p=p-next;}}//-----------------------主函数---------------------------voidmain(){intch;//算法选择标记cout动态分区分配方式的模拟\n;cout************************************\n;cout**1)首次适应算法2)最佳适应算法**\n;cout************************************\n;cout请选择分配算法：;cinch;Initblock();//开创空间表intchoice;//操作选择标记while(1){cout********************************************\n;cout**1:分配内存2:回收内存**\n;cout**3:查看分配0:退出**\n;cout******************************************