主存空间的分配和回收.docx
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主存空间的分配和回收
湖北师范学院
《操作系统》实验报告
学生学号：
2011115010820
学生班级：
1108
学生姓名：
汤凯
指导老师：
李晓瑾
完成时间：
2013年12月28号
实习题目：
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
程序中使用的数据结构及符号说明：
初始化定义一个位图：
intbitmap[8][8]={
{1,1,0,0,1,1,1,0},
{0,1,0,1,0,1,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0},
{1,0,0,0,0,0,0,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0}
}
初始化时空闲块数：
freecount
定义一个页表结构体：
yebiao
其中包含三个成员：
intyehao;//页号
intkuaihao;//块号
structyebiao*next;//指向下一个页表项的指针
定义一个进程结构体：
progress
其中包含四个成员：
charname[30];//进程名
intsize;//进程所需内存大小
structprogress*next;//指向下一个页表项的指针
structyebiao*yb;//为其分配内存建立的页表首地址
源程序及注释：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
intbitmap[8][8]={//初始化位图
{1,1,0,0,1,1,1,0},
{0,1,0,1,0,1,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0},
{1,0,0,0,0,0,0,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0}
};
intfreecount=54;//初始时空闲页块数
typedefstructyebiao//页表结构体
{
intyehao;//页号
intkuaihao;//块号
structyebiao*next;//指向下一个页表项的指针
}YEBIAO;
typedefstructprogress//进程结构体
{
charname[30];//进程名
intsize;//进程所需内存大小
structprogress*next;//指向下一个页表项的指针
structyebiao*yb;//为其分配内存建立的页表首地址
}PROGRESS;
/*分配内存函数，为进程分配所需要的内存并建立页表*/
YEBIAO*allocation（intsize）
{
YEBIAO*head;
YEBIAO*tem;
intn=0;
tem=（YEBIAO*）malloc（sizeof（YEBIAO））;
head=tem;
for（inti=0;;i++）//遍历位图找到空闲的页块
{
if（bitmap[i/8][i%8]==1）continue;//如果页会已被占用直接查下一个页块
if（bitmap[i/8][i%8]==0）
{
bitmap[i/8][i%8]=1;//将空闲的位图标识置为一
tem->yehao=n;//建立一个页表项的页号
tem->kuaihao=i;//对应的块号
tem->next=NULL;
n++;
}
if（n==size）break;//如果已经分配了需要的页块直接退出查找
else
{
tem->next=（YEBIAO*）malloc（sizeof（YEBIAO））;
tem=tem->next;
}
}
returnhead;
}
/*回收内存*/
voidrecovery（YEBIAO*a）
{
YEBIAO*b;
while（a->next!
=NULL）
{
bitmap[a->kuaihao/8][a->kuaihao%8]=0;//将页块对应的标识位图对应标志置0
b=a->next;//指向下一个页表项
free（a）;//释放页表项占用的空间
a=b;
}
bitmap[a->kuaihao/8][a->kuaihao%8]=0;
free（a）;
}
voidoutputyebiao（YEBIAO*a）//输出页表的内容
{
cout<<"-------------------------"<do
{
cout<yehao<kuaihao<a=a->next;
}while（a!
=NULL）;//遍历页表链表逐行输出页表项
cout<<"-------------------------"<}
voidoutputbit（）//输出主存分配位视图
{
cout<<"主存分配位视图如下:
"<cout<<"------------------------------"<for（inti=0;i<8;i++）
{
for（intj=0;j<8;j++）
{
cout<}
cout<}
cout<<"------------------------------"<}
PROGRESS*insert（PROGRESS*head,PROGRESS*b）//插入进程,将进程信息插入进程链表中
{
PROGRESS*tem;
if（head==NULL）//如果进程为空直接将要出入的进程指针赋值给头指针
{
head=b;
b->next=NULL;
}
else//定位到链表的队尾将要插入的进程插入到队尾
{
tem=head;
while（tem->next!
=NULL）
{
tem=tem->next;
}
tem->next=b;
}
returnhead;
}
PROGRESS*getprosess（PROGRESS*head）//输入进程为进程分配空间
{
PROGRESS*a;
charna[30];
intsize;
cout<<"请输入进程名:
";
cin>>na;
cout<<"请输入进程所占内存大小:
";
cin>>size;//上面是输入进程的名称和所用内存空间大小
if（size>freecount）//如果进程
{
cout<<"进程所需内存的大小大于空闲的内存，无法添加进程。
"<returnhead;
}
a=（PROGRESS*）malloc（sizeof（PROGRESS））;//开辟空间存放进程信息
strcpy（a->name,na）;
a->size=size;//初始化进程的基本信息
freecount-=size;//将可用的页块数减去进程要用的页块数
a->yb=allocation（size）;//为进程创建页表
cout<<"进程创建成功！
"<a->next=NULL;
returninsert（head,a）;//将进程插入进程链表中
}
voidoutputprosess（PROGRESS*head）//输出进程信息
{
if（head==NULL）//判断进程队列是否为空
{
cout<<"当前没有进程!
"<return;
}
do//进程队列不为空，先输出进程的名称和所占内存的大小。
再输出进程的页表队列
{
cout<<"进程名为:
"<name<<"进程所占内存的大小为:
"<size<<"页"<cout<<"进程的页表如下:
"<outputyebiao（head->yb）;
head=head->next;
}while（head!
=NULL）;
}
PROGRESS*delecteprosess（PROGRESS*head）//删除进程
{
charna[30];
PROGRESS*a,*b;
cout<<"请输入要删除的进程名:
";//使用进程的名字来删除进程
cin>>na;
if（head==NULL）//如果进程为空，退出函数
{
cout<<"进程链表为空，没有进程可删除。
"<returnNULL;
}
if（strcmp（head->name,na）==0）//如果找到要删除的进程
{
recovery（head->yb）;//先删除进程的页表并释放所占的页
freecount+=head->size;//将可用的内存数加上进程所占的内孙
a=head->next;
free（head）;//释放进程信息所占得内存空间
cout<<"进程"<"<returna;
}
a=head->next;
b=head;
while（a!
=NULL）//遍历链表找到要删除的进程
{
if（strcmp（a->name,na）==0）
{
recovery（a->yb）;
freecount+=a->size;
b->next=a->next;
free（a）;
cout<<"进程"<"<returnhead;
}
b=a;
a=a->next;
}
cout<<"您输入的进程名不对，删除进程失败。
"<returnhead;
}
voidoutbiaoti（）
{
cout<<"\t\t\t主存空间的分配与回收模拟"<cout<<"您可进行如下操作:
1.查看内存分配情况;2.查看进程;3.添加进程4.删除进程"<cout<<"\t\t可用内存为"<}
voidmain（）
{
intn;
PROGRESS*head;//进程的头指针
head=NULL;
system（"color2f"）;
outbiaoti（）;
for（;;）
{
cin>>n;
switch（n）
{
case1:
outputbit（）;outbiaoti（）;break;
case2:
system（"cls"）;outputprosess（head）;outbiaoti（）;break;
case3:
system（"cls"）;head=getprosess（head）;outbiaoti（）;break;
case4:
system（"cls"）;head=delecteprosess（head）;outbiaoti（）;break;
default:
break;
}
}
}
流程图：
程序运行时的初值和运行结果：
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