主存储器空间的分配和回收

实验二主存储器空间的分配和回收一、实验题目模拟在分页式管理方式下采用位示图来表示主存分配情况，实现主存空间的分配和回收。[提示]：(1)、分页式存储器把主存分成大小相等的若干块，作业的信息也按块的大小分页，作业装入主存时可把作业的信息按页分散存放在主存的空闲块中，为了说明主存中哪些块已经被占用，哪些块是尚未分配的空闲块，可用一张位示图来指出。位示图可由若干存储单元来构成，其中每一位与一个物理块对应，用0/1表示对应块为空闲/已占用。(2)、假设某系统的主存被分成大小相等的64块，则位示图可用8个字节来构成，另用一单元记录当前空闲块数。如果已有第0，1，4，5，6，9，11，13，24，31，共10个主存块被占用了，那么位示图情况如下：字位节数号01234567011001110101010100200000000310000001400000000500000000600000000700000000(3)、当要装入一个作业时，根据作业对主存的需要量，先查当前空闲块数是否能满足作业要求，若不能满足则输出分配不成功。若能满足，则查位示图，找出为“0”的一些位，置上占用标志“1”，从“当前空闲块数”中减去本次占用块数。按找到的计算出对应的块号，其计算公式为：块号=j8+i其中，j表示找到的是第n个字节，I表示对应的是第n位。根据分配给作业的块号，为作业建立一张页表，页表格式：页号块号012(4)、当一个作业执行结束，归还主存时，根据该作业的页表可以知道应归还的块号，由块号可计算出在位示图中的对应位置，把对应位的占用标志清成“0”，表示对应的块已成为空闲块。归还的块数加入到当前空闲块数中。由块号计算在位示图中的位置的公式如下：字节号j=[块号/8]（[]表示取整）位数i={块号/8}（{}表示取余）(5)设计实现主存分配和回收的程序。假定位示图的初始状态如（2）所述，现有一信息量为5页的作业要装入，运行你所设计的分配程序，为作业分配主存且建立页表（格式如（3）所述）。然后假定有另一作业执行结束，它占用的块号为第4，5，6和31块，运行你所设计的回收程序，收回作业归还的主存块。要求能显示和打印分配或回收前后的位示图和当前空闲块数，对完成一次分配后还要显示或打印为作业建立的页表。二、程序中使用的数据结构及符号说明1、数据结构：本程序中使用的是：一维数组和二维数组2、函数说明：voidmenu()：显示菜单选项huawei()：调用menu()函数显示菜单，并且根据允许输入调用相应函数，执行操作。voidInitvalue()：根据输入开辟相应的块号空间，并且按照题目要求初始化已占用块号voidkongxiankuai()：将空闲块号保存在kuai[]数组中，并记录数组中元素个数voidprintkongxiankuaishu()：打印空闲块号voidcaozuo()：根据作业所需块数修改位示图voidyebiao()：打印页表voidweishitu()：打印位示图voidguihuan()：按照需要释放内存三、流程图四、打印一份源程序并附上注释Cpp文件：#includestdio.h#includestring.h#includemalloc.h#includestdlib.h#includelin1402.hintmain(){huawei();return0;}头文件：int**table;intm,n;intb=0;int*kuai;Main函数huawei()Initvalue()weishitu()yebiao()caozuo()guihuan()printkongxiankuaishu()exit(0)kongxiankuai()kongxiankuai()intchangdu[10];intk;intv=0;intkuaihao[10][64];/*根据输入开辟相应的块号空间，并且按照题目要求初始化已占用块号*/voidInitvalue(){inti,j;printf(请输入被分成主存块的总字节数和位数：);scanf(%d,&n);scanf(%d,&m);table=(int**)malloc(sizeof(int)*n);//使用指针动态建立一个位视图的数组for(i=0;in;i++){table[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*m);}kuai=(int*)malloc(sizeof(int)*(m*n));for(i=0;in;i++){for(j=0;jm;j++){table[i][j]=0;}}table[0][0]=1,table[0][1]=1,table[0][4]=1,table[0][5]=1,table[0][6]=1;table[1][1]=1,table[1][3]=1,table[1][5]=1,table[3][0]=1,table[3][7]=1;//按照题目要求把第01456911132431块置为占用}/*将空闲块号保存在kuai[]数组中，并记录数组中元素个数*/voidkongxiankuai(){inti,j,sum=0;k=0;for(i=0;in;i++){for(j=0;jm;j++){if(table[i][j]==0){kuai[k]=i*8+j;k++;//记录空闲块数}}}}/*打印空闲块号*/voidprintkongxiankuaishu(){inti;printf(当前空闲的块数：\n);for(i=0;ik;i++){printf(%d,kuai[i]);}printf(\n);}voidcaozuo()//作业所需的块数{intneed;inti,j,g=0;printf(请输入进程的所需块数);scanf(%d,&need);if(need（64-k）){printf(内存不足。\n);gotobegin1;}while(need!=0){for(i=0;in;i++){for(j=0;jm;j++){if(table[i][j]==0&&need!=0)//作业分配存储{table[i][j]=1;kuaihao[v][g]=i*8+j;//保存作业块号g++;need=need-1;}}}}changdu[v]=g;v++;begin1:kongxiankuai();}voidyebiao()//打印页表{inti,j;printf(打印页表\n);for(j=0;jv;j++){printf(页号块号\n);for(i=0;ichangdu[j];i++){printf(%d%d\n,i,kuaihao[j][i]);}}}voidweishitu()//打印位示图{inti,j;printf(打印位示图\n);printf();for(i=0;in;i++){printf(%3d,i);}printf(\n);for(i=0;in;i++){printf(%3d,i);for(j=0;jm;j++){printf(%3d,table[i][j]);}printf(\n);}}voidguihuan()//按照需要释放内存{inti,q,p,j;//p表示数组长度printf(请输入归还的进程号：);scanf(%d,&p);for(q=0;qchangdu[p-1];q++){i=kuaihao[p][q]/8;j=kuaihao[p][q]%8;table[i][j]=0;//找到对应得位置，然后置为0；}kongxiankuai();}voidmenu()//显示操作列表{printf(存储器管理：\n);printf(1.初始化\n);printf(2.打印位视图\n);printf(3.打印页表\n);printf(4.进程操作\n);printf(5.归还\n);printf(6.打印空闲块号\n);printf(7.退出\n);}voidhuawei()//根据输入执行相应操作{begin:menu();//输出菜单列表intq;scanf(%d,&q);switch(q){case1:Initvalue();gotobegin;break;case2:weishitu();gotobegin;break;case3:yebiao();gotobegin;break;case4:caozuo();gotobegin;break;case5:guihuan();gotobegin;break;case6:printkongxiankuaishu();gotobegin;break;case7:exit(0);}}五、运行结果