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1、操作系统课程实验报告学生姓名：尹朋班学号：111131指导教师：袁国斌中国地质大学信息工程学院2015年1月4日实习题目：内存管理模型的设计与实现【需求规格说明】对内存的可变分区申请采用链表法管理进行模拟实现。要求：1 .对于给定的一个存储空间自己设计数据结构进行管理，可以使用单个链表，也可以使用多个链表，自己负责存储空间的所有管理组织，要求采用分页方式（指定单元大小为页，如4K,2K,进程申请以页为单位）来组织基本内容；2 .当进程对内存进行空间申请操作时，模型采用一定的策略（如：首先利用可用的内存进行分配，如果空间不够时，进行内存紧缩或其他方案进行处理）对进程给予指定的内存分配；3 .从系
2、统开始启动到多个进程参与申请和运行时，进程最少要有3个以上，每个执行申请的时候都要能够对系统当前的内存情况进行查看的接口；4 .对内存的申请进行内存分配，对使用过的空间进行回收，对给定的某种页面调度进行合理的页面分配。5 .利用不同的颜色代表不同的进程对内存的占用情况，动态更新这些信息。【算法设计】（1）设计思想：通过建立一个链表，来描述已分配和空闲的内存分区。对于每一个分区，它可能存放了某个进程，也可能是两个进程间的空闲区。链表中的每一个结点，分别描述了一个内存分区，包括它的起始地址、长度、指向下一个结点的指针以及分区的当前状态。在基于链表的存储管理中，当一个新的进程到来时，需要为它分配内存
3、空间，即为它寻找某个空闲分区，该分区的大小必须大于或等于进程的大小.最先匹配法：假设新进程的大小为M,那么从链表的首节点开始，将每一个空闲节点的大小与M相比较，直到找到合适的节点.这种算法查找的节点很少，因而速度很快.最佳匹配算法：搜索整个链表，将能够装得下该进程的最小空闲区分配出去.最坏匹配法：在每次分配的时候,总是将最大的那个空闲区切去一部分,分配给请求者.它的依据是当一个很大的空闲区被切割成一部分后,可能仍然是一个比较大的空闲区,从而避免了空闲区越分越小的问题.(2)设计表示：分区结点设计：templateclassChainNodefriendChain;public:charpro;
4、/内存块存放的程序名o代表操作系统代表空闲区Tsize;/内存块的大小Tbegin;/内存块起始地址ChainNode*link;/下一个内存块;template分区链表设计：classChainpublic:Chain()first=NULL;Chain();intff(intmanage,charpro,intsize);voidassign(ChainNode*q,charpro,intsize);/动态分配内存intbf(intmanage,charpro,intsize);/最佳适应法intwf(intmanage,charpro,intsize);/最坏适应法intdelpro(i
5、ntmanage,charpro);/撤销进程，可能要进行内存块的合并voiddel_pro(intmanage);voidinit(intmanage);/内存的初始化voidassign_pro(intmanage);/public:ChainNode*first;ChainNode*p;(3)详细设计表示:【附录】ff(mana/最坏适房/应法#include#include#includetemplateclassChainNodefriendChain;public:表空闲区charpro;内存块存放的程序名o代表操作系统代Tsize;/内存块的大小Tbegin;/内存块起始地址Ch
6、ainNode*link;下一个内存块;/ 动态分配/ 最佳适应法/ 最坏适应法/ 撤销进程，可能要进256ktemplateclassChainpublic:Chain()first=NULL;Chain();intff(intmanage,charpro,intsize);voidassign(ChainNode*q,charpro,intsize);内存intbf(intmanage,charpro,intsize);intwf(intmanage,charpro,intsize);intdelpro(intmanage,charpro);行内存块的合并voiddel_pro(intma
7、nage);voidinit(intmanage);/内存的初始化voidassign_pro(intmanage);/public:ChainNode*first;ChainNode*p;memory*base;/代表内存，一个头指针,/intsnum=20,50,30,45,54,52;/voidassign(memory*q,charpro,intsize);voidinit(intmanage)/内存的初始化memory*p,*q;if(base!=NULL)/这一块是释放链表p=base;while(p)q=p-next;deletep;p=q;base=newmemory;/操作系
8、统，大小5k,起始地址是0kbase-begin=0;base-pro=o;base-size=5;if(manage=0)/静态内存，初始化7个内存块，第一个内存块是操作系统p=base;q=newmemory;/空闲块1,大小20,起始地址5kq-begin=5;q-pro=0;q-size=20;p-next=q;p=q;q=newmemory;/空闲块2,大小50,起始地址25kq-begin=25;q-pro=0;q-size=50;p-next=q;p=q;q=newmemory;/空闲块3,大小30,起始地址75kq-begin=75;q-pro=0;q-size=30;p-ne
9、xt=q;p=q;q=new memory;/空闲块4,大小45,起始地址105kq-begin=105;q-pro=0;q-size=45;p-next=q;p=q；q=newmemory;/空闲块5,大小54,起始地址150kq-begin=150;q-pro=0;q-size=54;p-next=q;p=q;q=newmemory;/空闲块6,大小52,起始地址204kq-begin=204;q-pro=0;q-size=52;p-next=q;q-next=NULL;else/动态内存，只有一个大的内存块p=newmemory;/空闲块251k,起始地址是5kp-begin=5;p-p
10、ro=0;p-size=251;p-next=NULL;base-next=p;voidassign(memory*q,charpro,intsize)/动态，给进程pro在q-next上分配size大小，q不为空且q-next不为空/因为要进行插入操作，所以传的是要分配内存块的前指针memory*p=q-next;memory*temp=newmemory;temp=newmemory;/代表进程pro的内存块temp-begin=p-begin;temp-size=size;temp-pro=pro;q-next=temp;if(p-size!=size)/插入的内存块小于空闲区块p-si
11、ze=p-size-size;p-begin=temp-begin+temp-size;temp-next=p;else/ 插入的内存块等于空闲区块temp-next=p-next;deletep;intff(intmanage,charpro,intsize)/最先适应法memory*p=base;memory*q=p;while(p)/遍历内存找到第一个适合进程pro的内存块，保存它的前指针if(p-sizepro!=0)q=p;p=p-next;elsebreak;if(p=NULL)return0;/没找到,返回0else/找到了,返回1if(manage=0)p-pro=pro;/静
12、态，直接让进程进驻内存elseassign(q,pro,size);/动态，调用assign来给进程pro分配return1;intbf(intmanage,charpro,intsize)/最佳适应法memory*p=base,*temp=NULL,*q,*front;intmin=256;while(p)/遍历内存找到最佳的内存块，保存它的前指针if(p-pro=0&p-size=size&minp-size)min=p-size;front=q;temp=p;q=p;p=p-next;if(temp=NULL)return0;/没找到,返回0elseif(manage=0)temp-pr
13、o=pro;/静态，直接让进程进驻内存elseassign(front,pro,size);/动态，调用assign来给进程pro分配return1;intwf(intmanage,charpro,intsize)/最坏适应法memory*p=base,*temp=NULL,*q,*front;intmax=0;while(p)/遍历内存，找到最大的一块内存if(p-pro=0&p-size=size&maxsize)max=p-size;front=q;temp=p;q=p;p=p-next;if(temp=NULL)return0;/没找到,返回0else/找到了,返回1if(manage=0)temp-pro=pro;/静态，直接让进程进驻内存elseassign(front,pro,size);/动态，调用assign来给进程pro分配return1;intdelpro(intmanage,charpro)/撤销进程，可能要进行内存块的合并memory*p=base,*q;while(p)/遍历内存，寻找
