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實驗名稱：動態(tài)分區(qū)分配方式模擬

2年前作者：zhugenmi分類：Toy博客閱讀(25)違法舉報

這篇具有很好參考價值的文章主要介紹了實驗名稱：動態(tài)分區(qū)分配方式模擬。希望對大家有所幫助。如果存在錯誤或未考慮完全的地方，請大家不吝賜教，您也可以點擊"舉報違法"按鈕提交疑問。

實驗名稱：動態(tài)分區(qū)分配方式模擬

實驗?zāi)康?/h4>
進(jìn)一步加深對動態(tài)分區(qū)分配管理方式的理解；掌握動態(tài)分區(qū)分配方式使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分配算法和回收算法

實驗內(nèi)容

編寫C語言程序，模擬實現(xiàn)首次/最佳/最壞適應(yīng)算法的內(nèi)存塊分配和回收，要求每次分配和回收后顯示出空閑分區(qū)和已分配分區(qū)的情況。假設(shè)初始狀態(tài)下，可用的內(nèi)存空間為640K。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

空閑分區(qū)表：Unallocated Table

index	address	end	size
0	0	639	640

已分配分區(qū)表：Allocated Table

index	address	end	size
0	630	639	10

分配算法設(shè)計

首次適應(yīng)算法
最佳適應(yīng)算法
最差適應(yīng)算法

根據(jù)選擇的分配算法決定空閑分區(qū)表的排序方式

回收算法設(shè)計

本實驗是模擬分段存儲管理,系統(tǒng)需要建立兩張分區(qū)表,分別是已分配和未分配分區(qū)表,,操作系統(tǒng),最佳適應(yīng)算法,內(nèi)存分配與回收,最壞適應(yīng)算法,首次適應(yīng)算法

上下都無空分區(qū)
有上空分區(qū)無下空分區(qū)
無上空分區(qū)有下空分區(qū)
上下分區(qū)都為空分區(qū)

代碼：文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-768257.html

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#define MAX 640

struct node  //定義分區(qū)
{
  int address, size;
  struct node *next;
};
typedef struct node RECT;

/*-----函數(shù)定義-------*/
void firstfit(RECT *head,int application); //針對首次適應(yīng)分配算法分配分區(qū)
void bestfit(RECT *head,int application);  //針對最佳適應(yīng)分配算法分配分區(qū)
void worstfit(RECT *head,int application);  //針對最壞適應(yīng)分配算法分配分區(qū)
int backcheck(RECT *head,RECT *back1); //合法性檢查
void recycle(RECT *head,RECT *heada,RECT *back1); //回收分區(qū)
void print(RECT *head);   //輸出已分配分區(qū)表或空閑分區(qū)
/*-----變量定義-------*/
RECT *head,*heada,*back,*assign1,*p;
int application1,maxblocknum;
char way;  //用于定義分配方式：首先適應(yīng)(f)、最佳適應(yīng)(b)、最差適應(yīng)(w)
int main()
{
  char choose;
  int check;
  RECT *allocated;  //
  head=malloc(sizeof(RECT)); //建立空閑分區(qū)表的初始狀態(tài)
  p=malloc(sizeof(RECT));
  head->size=MAX;
  head->address=0;
  head->next=p;
  maxblocknum=1; //初始只有一塊空閑區(qū)
  p->size=MAX;
  p->address=0;
  p->next=NULL;
  print(head);  //輸出空閑分區(qū)表的初始狀態(tài)
  printf("Enter the way (first, best or worst (f/b/w))\n");
  scanf("%c",&way);
  heada=malloc(sizeof(RECT)); //建立已分配分區(qū)表的初始狀態(tài)
  heada->size=0;
  heada->address=0;
  heada->next=NULL;
  //print(heada);  //輸出空閑分區(qū)表的初始狀態(tài)
  //way='f';
  do
  {
    printf("Enter the allocate or reclaim (a/r),or press other key to exit.\n");
    scanf(" %c",&choose);     //選擇分配或回收
    if(tolower(choose)=='a')                 //a為分配
    {
      printf("Input application:\n");
      scanf("%d",&application1);              //輸入申請空間大小
        if(tolower(way)=='f')
          firstfit(head,application1);    //首先適應(yīng)算法分配
        else if(tolower(way)=='b')
          bestfit(head,application1);     //調(diào)用最佳適應(yīng)分配算法函數(shù)分配內(nèi)存
        else
          worstfit(head,application1);    //最壞適應(yīng)算法分配
      if (assign1->address==-1)               //分配不成功
        printf("Too large application! Allocation fails! \n\n");
      else{//分配成功
          printf("Allocation Success! ADDRESS=%5d\n",assign1->address);
        printf("\n*********Unallocated Table**********\n");
        print(head);  //輸出
        printf("\n*********Allocated Table************\n");
          print(heada);
      }
    }
    else if (tolower(choose)=='r')          //回收內(nèi)存
    {
      back=malloc(sizeof(RECT));
      printf("Input address and Size:\n");
      scanf("%d%d",&back->address,&back->size);//輸入回收地址和大小
      check=backcheck(head,back);
      if (check==1)
      {
        recycle(head,heada,back);
        printf("\n*********Unallocated Table**********\n");
        print(head);  //輸出
        printf("\n*********Allocated Table************\n");
        print(heada);
       }
    }
  }while(tolower(choose)=='a'||tolower(choose)=='r');
  exit(0);
} //main() end.

/*-------內(nèi)存回收函數(shù),back1為回收節(jié)點到地址-------*/
void recycle(RECT *head,RECT *heada,RECT *back1)
{
  RECT *before, *after, *back2;
  int insert = 0, del;
  back2 = malloc(sizeof(RECT));
  back2->address = back1->address;
  back2->size = back1->size;
  back2->next = back1->next;
  before = head;
  after = head->next;

  if (head->next == NULL) // 沒有空閑區(qū)，直接回收
  {
    head->size = back1->size;
    head->next = back1;
    maxblocknum++;
    back1->next = NULL;
  }
  else
  {
    while (!insert&&after!=NULL)                                 // 遍歷空閑區(qū)
    {
      if (back1->address == after->size + after->address) /*要回收的內(nèi)存在當(dāng)前空閑區(qū)之后，與上一塊合并*/
      {//第一種情況，回收區(qū)與相鄰低地址合并
        after->size+=back1->size;
        insert=1;
        // before->next = after->next;
        // back->size = after->size + back1->size;
        // free(after);
        // after = NULL;
      }else if(back1->address+back1->size==after->address)
      { //第二種情況，回收區(qū)與相鄰高地址合并
        after->size+=back1->size;
        after->address=back1->address;
        insert=1;
      }else if(before->address<back1->address&&after->address>back1->address)
      { //第三種情況，回收區(qū)與相鄰的高地址、低地址合并，被夾在中間
        before->size+=back1->size+after->size;
        insert=1;
      }
        after = after->next;
        before = before->next;
    }

    //第四種情況，回收區(qū)獨自一塊，需要在空閑表中新增一項
    before = head; /*將回收節(jié)點插入到合適到位置*/
    after = head->next;
    do
    {
      if (after == NULL)
      {
        before->next = back1;
        back1->next = after;
        insert = 1;
      }
      else
      {
        before = before->next;
        after = after->next;
      }
    } while (!insert);

    if (head->size < back1->size) /*修改最大塊值和最大塊數(shù)*/
    {
      head->size = back1->size;
      maxblocknum++;
    }
    else
    {
      if (head->size == back1->size)
        maxblocknum++;
    }
  }

  // 修改已分配分區(qū)表，刪除相應(yīng)節(jié)點
  before = heada;
  after = heada->next;
  del = 0;
  while (!del &&after != NULL) // 1，循環(huán)在已刪除或者遍歷結(jié)束時退出，將回收區(qū)從已分配分區(qū)表中刪除
  {
    if ((after->address == back2->address) && (after->size == back2->size))
    {
      before->next = after->next;
      free(after);
      del = 1;
    }
    else
    {
      before = before->next;
      after = after->next;
    }
  }
  heada->size--;
}

/*------------------首次適應(yīng)分配算法------------*/
void firstfit(RECT *head,int application)
{
  RECT *after, *before, *assign;
  assign = malloc(sizeof(RECT)); // 申請分配空間
  assign->size = application;
  assign->next = NULL;
  if (application > head->size || application < 0)
    assign->address = -1; // 申請無效
  else
  {
    before = head;
    after = head->next;
    while (after->size < application) // 遍歷鏈表，查找合適到節(jié)點
    {
      before = before->next;
      after = after->next;
    }
    if (after->size == application) // 若節(jié)點大小等于申請大小則完全分配
    {
      if (after->size == head->size)
        maxblocknum--;
      before->next = after->next;       // 指向后面的空閑區(qū)
      assign->address = after->address; // 將這個同樣大小的地址直接賦給分配的對象
      free(after);
    }
    else
    {
      if (after->size == head->size) // 這個可分配空間等于剩余總的空閑空間
        maxblocknum--;
      after->size = after->size - application;        // 大于申請空間則截取相應(yīng)大小分配
      assign->address = after->address + after->size; // 分配靠后的地址
    }

    if (maxblocknum == 0) // 修改最大數(shù)和頭節(jié)點
    {
      before = head;
      head->size = 0;
      maxblocknum = 1;
      while (before != NULL) // 遍歷空閑區(qū)
      {
        if (before->size > head->size)
        {
          head->size = before->size;
          maxblocknum = 1;
        }
        else if (before->size == head->size)
          maxblocknum++;
        before = before->next;
      }
    }
  }
  assign1 = assign;

  // 修改已分配分區(qū)表，添加節(jié)點
  after = heada;
  while (after->next != NULL)
    after = after->next;
  after->next = assign;
  heada->size++;
}

/*-----------------最佳適應(yīng)分配算法--------------*/
void bestfit(RECT *head,int application)
{
  RECT *after, *before, *assign;
  assign = malloc(sizeof(RECT)); // 申請分配空間
  assign->size = application;
  assign->next = NULL;
  if (application > head->size || application < 0)
    assign->address = -1; // 申請無效
  else
  {
    before = head;
    RECT* ptr = head->next;
    int tmp=0;
    //找到第一塊最合適的空閑分區(qū)，即空間大于application的最小分區(qū)
    while (ptr!=NULL) // 遍歷鏈表，查找合適到節(jié)點
    {
      if(ptr->size>=application){
        if(!tmp||ptr->size<tmp){
          after=ptr;
          tmp=ptr->size;
        }
      }
      ptr=ptr->next;
    }
    if (after->size == application) // 若節(jié)點大小等于申請大小則完全分配
    {
      if (after->size == head->size)
        maxblocknum--;
      before->next = after->next;       // 指向后面的空閑區(qū)
      assign->address = after->address; // 將這個同樣大小的地址直接賦給分配的對象
      free(after);
    }
    else
    {
      if (after->size == head->size) // 這個可分配空間等于剩余總的空閑空間
        maxblocknum--;
      after->size = after->size - application;        // 大于申請空間則截取相應(yīng)大小分配
      assign->address = after->address + after->size; // 分配靠后的地址
    }

    if (maxblocknum == 0) // 修改最大數(shù)和頭節(jié)點
    {
      before = head;
      head->size = 0;
      maxblocknum = 1;
      while (before != NULL) // 遍歷空閑區(qū)
      {
        if (before->size > head->size)
        {
          head->size = before->size;
          maxblocknum = 1;
        }
        else if (before->size == head->size)
          maxblocknum++;
        before = before->next;
      }
    }
  }
  assign1 = assign;

  // 修改已分配分區(qū)表，添加節(jié)點
  after = heada;
  while (after->next != NULL)
    after = after->next;
  after->next = assign;
  heada->size++;
}


/*-----------------最壞適應(yīng)分配算法--------------*/
void worstfit(RECT *head,int application)
{
RECT *after, *before, *assign;
  assign = malloc(sizeof(RECT)); // 申請分配空間
  assign->size = application;
  assign->next = NULL;
  if (application > head->size || application < 0)
    assign->address = -1; // 申請無效
  else
  {
    before = head;
    RECT* ptr = head->next;
    int tmp=0;
    //找到最大的空閑分區(qū)進(jìn)行分配
    while (ptr!=NULL) // 遍歷鏈表，查找合適到節(jié)點
    {
      if(ptr->size>=application){
        if(ptr->size>tmp){
          after=ptr;
          tmp=ptr->size;
        }
      }
      ptr=ptr->next;
    }
    if (after->size == application) // 若節(jié)點大小等于申請大小則完全分配
    {
      if (after->size == head->size)
        maxblocknum--;
      before->next = after->next;       // 指向后面的空閑區(qū)
      assign->address = after->address; // 將這個同樣大小的地址直接賦給分配的對象
      free(after);
    }
    else
    {
      if (after->size == head->size) // 這個可分配空間等于剩余總的空閑空間
        maxblocknum--;
      after->size = after->size - application;        // 大于申請空間則截取相應(yīng)大小分配
      assign->address = after->address + after->size; // 分配靠后的地址
    }

    if (maxblocknum == 0) // 修改最大數(shù)和頭節(jié)點
    {
      before = head;
      head->size = 0;
      maxblocknum = 1;
      while (before != NULL) // 遍歷空閑區(qū)
      {
        if (before->size > head->size)
        {
          head->size = before->size;
          maxblocknum = 1;
        }
        else if (before->size == head->size)
          maxblocknum++;
        before = before->next;
      }
    }
  }
  assign1 = assign;

  // 修改已分配分區(qū)表，添加節(jié)點
  after = heada;
  while (after->next != NULL)
    after = after->next;
  after->next = assign;
  heada->size++;
}

/*-----------------打印輸出鏈表--------------*/
void print(RECT *output)
{
  RECT *before;
  int index;
  before=output->next;
  index=0;
  if(output->next==NULL)
    printf("NO part for print!\n");
  else
  {
    printf("index****address****end*****size**** \n");
    while(before!=NULL)
    {
      printf("------------------------------------\n");
      printf(" %-9d%- 9d%- 9d%- 9d\n",index,before->address,before->address+before->size-1,before->size);
      printf("------------------------------------\n");
      index++;
      before=before->next;
    }
  }
}

/*檢查回收塊到合法性，back1為要回收到節(jié)點地址*/
int backcheck(RECT *head,RECT *back1)
{
  RECT *before;
  int check=1;
  if(back1->address<0 || back1->size<0) check=0;  //地址和大小不能為負(fù)數(shù)
  before=head->next;
  while((before!=NULL)&&check) //地址不能和空閑區(qū)表中節(jié)點出現(xiàn)重疊
  if(((back1->address<before->address)&&(back1->address+back1->size>before->address))||((back1->address>=before->address)&&(back1->address<before->address+before->size)))
    check=0;
  else
    before=before->next;
  if(check==0) printf("Error input!\n");
  return check;
}

到了這里，關(guān)于實驗名稱：動態(tài)分區(qū)分配方式模擬的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！

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操作系統(tǒng)實驗（一）——可變分區(qū)存儲管理
湖南師范大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)非師范班操作系統(tǒng)實驗報告一、實驗?zāi)康模?加深對可變分區(qū)存儲管理的理解；提高用C語言編制大型系統(tǒng)程序的能力，特別是掌握C語言編程的難點：指針和指針作為函數(shù)參數(shù)；掌握用指針實現(xiàn)鏈表和在鏈表上的基本操作。
2024年02月06日
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【C語言趣味教程】(7) 存儲類：auto 關(guān)鍵字 | register 關(guān)鍵字 | 存儲期 | 自動存儲期 | 動態(tài)存儲期 | 線程存儲期 | 動態(tài)分配存儲期 | 靜態(tài)變量
??? ?? 《C語言趣味教程》?? 猛戳訂閱！??！ 0x00 引入：什么是存儲類別？ ? 你沒有聽說過 \\\"存儲類別\\\" 的概念？ ?? 存儲類別 ?(Storage Class) 在 C 語言標(biāo)準(zhǔn)中用來規(guī)定變量與函數(shù)的可訪問性與生命周期。 \\\"可訪問性\\\" 的概念就是我們上一章說的作用域范圍，我們先關(guān)注以下
2024年02月10日
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$【C\C++】內(nèi)存分配和動態(tài)內(nèi)存管理方式$
【C\C++】內(nèi)存分配和動態(tài)內(nèi)存管理方式
如上圖所示：在C/C++中，有幾個重要的內(nèi)存區(qū)域，每個區(qū)域都有不同的意義和用途。我們從內(nèi)存分配的角度來分析C++各個內(nèi)存區(qū)域的含義：棧（Stack）：棧是用于存儲局部變量、函數(shù)參數(shù)以及函數(shù)調(diào)用信息的內(nèi)存區(qū)域。它的特點是自動分配和釋放，并且遵循后進(jìn)先出的原
2024年02月08日
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探索Java中的靜態(tài)變量與實例變量：存儲區(qū)域、生命周期以及內(nèi)存分配方式的區(qū)別
??歡迎來到Java面試技巧專欄~探索Java中的靜態(tài)變量與實例變量 ☆* o(≧▽≦)o *☆嗨~我是IT·陳寒?? ?博客主頁：IT·陳寒的博客 ??該系列文章專欄：Java面試技巧文章作者技術(shù)和水平有限，如果文中出現(xiàn)錯誤，希望大家能指正?? ?? 歡迎大家關(guān)注！ ?? 在Java中，靜態(tài)變量
2024年02月12日
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C語言指向二維數(shù)組的四種指針以及動態(tài)分配二維數(shù)組的五種方式
當(dāng)二維數(shù)組作為結(jié)構(gòu)成員或返回值時，通常需要根據(jù)用戶傳遞的參數(shù)來決定二維數(shù)組的大小，此時就需要動態(tài)分配二維數(shù)組。如果現(xiàn)在有一個二維數(shù)組 a[3][2] ，那么將有以下幾種指針可以指向它：方式一方式二：在應(yīng)用場景中通常采用以下三種方式動態(tài)分配二維數(shù)組，因為
2024年02月04日
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