设计一个可变式分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程_编写程序,实现在可变分区管理方式下,对主存分配与回收的模拟。

对分区的管理法可以是下面三种算法之一：

首次适应算法

循环首次适应算法

最佳适应算法

 

#include<stdio.h>
#include <dos.h>
#include<stdlib.h>
#include<conio.h>
#include<iostream.h>

#define n 10  /*假定系统允许的最大作业数为n，假定模拟实验中n值为10*/ 
#define m 10  /*假定系统允许的空闲区表最大为m，假定模拟实验中m值为10*/ 
#define minisize 100 /*空闲分区被分配时，如果分配后剩余的空间小于minisize，则将该空闲分区全部分配，若大于minisize，则切割分配*/

struct 
{ 
float address;  /*已分配分区起始地址*/ 
float length;  /*已分配分区长度，单位为字节*/ 
int flag;   /*已分配区表登记栏标志，用"0"表示空栏目*/ 
}used_table[n];  /*已分配区表*/

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，用"0"表示空栏目，用"1"表示未分配*/ 
}free_table[m];  /*空闲区表*/

void allocate(char J,float xk) /*给J作业，采用最佳分配算法分配xk大小的空间*/ 
{ 
 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k*/ 
  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)/*未找到可用空闲区，返回*/ 
   { 
    printf("无可用空闲区\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，则从空闲区划出一部分分配*/ 
 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) /*无表目可填写已分配分区*/ 
 { 
  printf("无表目填写已分分区，错误\n");

  /*修正空闲区表*/ 
  if(free_table[k].flag==0) 
   /*前面找到的是整个空闲分区*/ 
   free_table[k].flag=1; 
  else 
   {/*前面找到的是某个空闲分区的一部分*/ 
    free_table[k].length=free_table[k].length+xk; 
    return; 
   } 
 } 
 else 
 {/*修改已分配表*/ 
  used_table[i].address=ad; 
  used_table[i].length=xk; 
  used_table[i].flag=J; 
 }

 return;
 
}/*主存分配函数结束*/

void reclaim(char J) 
/*回收作业名为J的作业所占主存空间*/ 
{ 
 int i,k,j,s,t; 
 float S,L;

 /*寻找已分配表中对应登记项*/ 
 s=0; 
 while((used_table[s].flag!=J||used_table[s].flag==0)&&s<n) 
  s++;

 if(s>=n)/*在已分配表中找不到名字为J的作业*/ 
 { 
  printf("找不到该作业\n"); 
  return; 
 }

 /*修改已分配表*/ 
 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;

 /*寻找回收分区的空闲上下邻，上邻表目k，下邻表目j*/ 
 while(i<m&&(j==-1||k==-1)) 
 { 
  if(free_table[i].flag==1) 
  { 
   if(free_table[i].address+free_table[i].length==S)k=i;/*找到上邻*/ 
   if(free_table[i].address==S+L)j=i;/*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; 
 else 
  if(j!=-1) 
  /*上邻非空闲区，下邻为空闲区，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*/ 
  { 
   /*在空闲区表中寻找空栏目*/ 
   t=0; 
   while(free_table[t].flag==1&&t<m) 
    t++; 
   if(t>=m)/*空闲区表满,回收空间失败,将已分配表复原*/ 
   { 
    printf("主存空闲表没有空间,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; 
}/*主存回收函数结束*/

int main( ) 
{ 
 int i,a; 
 float xk; 
 char J;

 /*空闲分区表初始化：*/ 
 free_table[0].address=10240; /*起始地址假定为10240*/
 free_table[0].length=10240;  /*长度假定为10240，即10k*/
 free_table[0].flag=1;   /*初始空闲区为一个整体空闲区*/
 
 for(i=1;i<m;i++) 
  free_table[i].flag=0;  /*其余空闲分区表项未被使用*/

 /*已分配表初始化：*/ 
 for(i=0;i<n;i++) 
  used_table[i].flag=0;  /*初始时均未分配*/

 while(1) 
 { 
  printf("选择功能项（0-退出,1-分配主存,2-回收主存,3-显示主存）\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分配主存空间*/ 
     printf("输入作业名J和作业所需长度xk: "); 
     scanf("%*c%c%f",&J,&xk); 
     allocate(J,xk);  /*分配主存空间*/ 
     break;

   case 2:     /*a=2回收主存空间*/ 
     printf("输入要回收分区的作业名"); 
     scanf("%*c%c",&J); 
     reclaim(J);  /*回收主存空间*/ 
     break;

   case 3:     /*a=3显示主存情况*/ 
         /*输出空闲区表和已分配表的内容*/ 
     printf("输出空闲区表：\n起始地址 分区长度 标志\n"); 
     for(i=0;i<m;i++) 
      printf("%6.0f%9.0f%6d\n",free_table[i].address,free_table[i].length, free_table[i].flag); 
     printf(" 按任意键,输出已分配区表\n"); 
     getch(); 
     printf(" 输出已分配区表：\n起始地址 分区长度 标志\n"); 
     for(i=0;i<n;i++) 
      if(used_table[i].flag!=0) 
       printf("%6.0f%9.0f%6c\n",used_table[i].address,used_table[i].length, used_table[i].flag); 
      else 
       printf("%6.0f%9.0f%6d\n",used_table[i].address,used_table[i].length, used_table[i].flag); 
     break;

   default:printf("没有该选项\n"); 
  }/*case*/ 
 }/*while*/

 return 1;

}/*主函数结束*/