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1、课 程 设 计设计题目动态分区分配存储管理学生姓名号 学 号指导教师专业班级2010 年 12 月 合肥工业大学课程设计任务书设 计题 目动态分区分配存储管理成绩主要内容动态分区分配存储管理 建立描述内存分配状况的数据结构；l建立描述进程的数据结构；l使用两种方式产生进程：（a）自动产生， （b）手工输入；l在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况；l建立分区的分配与回收算法，支持紧凑算法；l时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位； (b) 响应WM_TIMER；l将一批进程的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；l支持算法：首次适应算法、循环首次
2、适应算法、最佳适应算法：最坏适应算法。指导教师意见该生能按时完成课程设计任务书所规定的程序设计，综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力 。程序设计方案 。论文论述 ，文理 ，格式 。程序运行结果 。程序验收时回答问题 。 签名： 第一章 课程设计概述1.1 设计任务:动态分区分配存储管理1.2 设计要求建立描述内存分配状况的数据结构；l建立描述进程的数据结构；l使用两种方式产生进程：（a）自动产生， （b）手工输入；l在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况；l建立分区的分配与回收算法，支持紧凑算法；l时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位； (b)
3、 响应WM_TIMER；l将一批进程的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放；l支持算法：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法：最坏适应算法。1.3 设计目的 旨在让我们更好的了解动态分区管理方面的知识.第二章 原理及算法描述2.1动态分区分配算法原理首次适应算法 * 算法概述：分配内存时，从链首开始顺序查找，找到满足的空闲分区则划出空间分配，余下的空闲空间仍保留在空闲链表中 * 实现方法：分配时从数组第一个元素开始比较，若符合条件则将该元素减去对应作业的值循环首次适应算法 * 算法概述：由首次适应算法演变，只是每次分配改为由上一次找到的空闲分区开始查找 * 实现方法：在首次适应算法
4、的基础上增加一个值用于记录找到的空闲分区的位置最佳适应算法 * 算法概述：每次为作业分配内存时，总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业 * 实现方法：我们决定每次分配先把空闲分区按从小到大的顺序排列，然后将第一个匹配分区分配给作业最坏适应算法 * 算法概述：每次为作业分配内存时，总是挑选一个最大的空闲分区分割给作业使用 * 实现方法：算法与最佳适应算法几乎相同，仅在排序时把空闲分区表按从大到小的顺序排列，所以未作详细注释回收分区 当进程运行完毕释放内存时,系统根据回收区的首址,从空闲区链(表)中找到相应的插入点,此时可能出现以下四种情况之一; 1)回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻
5、接,此时应将回收区与插入点的前一分区合并,不必为回收区分配新表项,而只需修改其前一分区F1的大小. 2)回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接,此时也可将两分区合并,形成新的空闲分区,但用回收区的首址作为新空闲区的首址,大小为两者之和. 3)回收区同时与插入点的前,后两个分区邻接,此时将三个分区合并,使用F1的表项和F1的首址,取消F2的表项,大小为三者之和. 4)回收区既不与F1相邻接,又不与F2邻接.这时应为回收区单独建立一新表项,填写回收区的首址和大小,并根据其首址插入到空闲链中的适当位置.紧凑算法 通过移动内存中的作业的位置,以把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区的方法. 第三章
6、开发环境 此程序是本人利用JAVA 语言在一种JCreator 的开发环境中实现的 第四章 重要算法和设计思路描述 4.1 设计 首次适应算法 首先从内存分区的状态中找到空闲分区, 若无空闲分区则不进行后面的运算,直接弹出对话框内存中无空闲分区. 把作业所需空间的大小与按始址大小,与各个空闲分区进行比较,如果某分区大小合适,把该分区一分为二,前部为已经分配出去的分区,后者为剩余的分区,然后对内存情况进行更新, 每次分区小于作业，将指示不符合次数的n加一, 如果不符合次数为空闲分区数组长度，说明找遍空闲分区都无符合项,最后对作业数组进行更新,把已运行的作业去除. 4.2 设计循环首次适应算法 同
7、样根据内存分区的状态中找到空闲分区数组, 令x指向上次找到空闲分区的下一个空闲分区, 比较方法与首次适应算法相比，仅在此改为用x指示空闲分区在数组中的位置,每次查找空闲分区,都是从x后面那个分区开始查询, 如果某分区大小合适,把该分区一分为二,前部为已经分配出去的分区,后者为剩余的分区,然后对内存情况进行更新, 每次分区小于作业，将指示不符合次数的n加一, 到了数组末尾后再次进行循环回到数组头, 一直寻找到上次所分配的位置, 转为从首位开始查找后只比较到上一次找到的匹配分区，以保证循环可结束. 如果不符合次数为空闲分区数组长度，说明找遍空闲分区都无符合项,最后对作业数组进行更新,把已运行的作业
8、去除.4.3 设计最佳适应算法和最坏适应算法 最佳适应算法的实质就是对内存分区数组进行排序后,利用首次适应算法 最坏适应算法的实质也是对内存分区数组排序后,进行首次适应算法,只不过它与最佳适应算法排序的方向刚好相反4.4 设计分区回收算法 对内存分区状态进行查找,若回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接,此时应将回收区与插入点的前一分区合并,不必为回收区分配新表项,而只需修改其前一分区F1的大小.若回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接,此时也可将两分区合并,形成新的空闲分区,但用回收区的首址作为新空闲区的首址,大小为两者之和.若回收区同时与插入点的前,后两个分区邻接,此时将三个分区合并,
9、使用F1的表项和F1的首址,取消F2的表项,大小为三者之和.若回收区既不与F1相邻接,又不与F2邻接.这时应为回收区单独建立一新表项,填写回收区的首址和大小,并根据其首址插入到空闲链中的适当位置 4.5 设计紧凑算法 同样对内存分区状态进行查找,若存在空闲分区,对分区数组,把已分配的数组的位置进行移动,使已分配的分区全部相邻,这样得到的最后剩下的一个大分区就是可以分配的分区啦.第五章 程序实现-数据结构class memoryprivate int m1;/分区的序号private int m2;/分区的大小private int m3;/分区的起始地址private int m4;/是否已分
10、配的标志 这是定义的内存分区的结构class processprivate int xuhao;/作业序号privateint kongjian;/作业运行所需的空间 这是定义的作业的结构第六章 程序实现-程序清单import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import java.awt.*;import java.io.*;import java.util.*;public class algorithmprivate JFrame frame;private JTextPane memory;private JTextPane process;
11、private memorydata md;private processdata pd;private int fitIndex=-1;private int select;private JTextField inputField;private JFrame inputFrame;public void go()frame=new JFrame(动态分区);JPanel mainPanel=new JPanel();JPanel printPanel=new JPanel();printPanel.setLayout(new GridLayout(2, 1);memory=new JTe
12、xtPane();process=new JTextPane();JScrollPane ScrollerM=new JScrollPane(memory);ScrollerM.setVerticalScrollBarPolicy(ScrollPaneConstants.VERTICAL_SCROLLBAR_ALWAYS);ScrollerM.setHorizontalScrollBarPolicy(ScrollPaneConstants.HORIZONTAL_SCROLLBAR_NEVER);JScrollPane ScrollerP=new JScrollPane(process);Scr
13、ollerP.setVerticalScrollBarPolicy(ScrollPaneConstants.VERTICAL_SCROLLBAR_ALWAYS);ScrollerP.setHorizontalScrollBarPolicy(ScrollPaneConstants.HORIZONTAL_SCROLLBAR_NEVER);printPanel.add(ScrollerM);printPanel.add(ScrollerP);JMenuBar menuBar=new JMenuBar();JMenu fileMenu=new JMenu(文件);JMenu dataMenu=new
14、JMenu(数据);JMenu FPMenu=new JMenu(分配);JMenu HSMenu=new JMenu(回收);JMenu JCMenu=new JMenu(紧凑);JMenuItem FileItemM=new JMenuItem(输出内存数据);JMenuItem FileItemP=new JMenuItem(输出作业数据);JMenuItem MemoryItem=new JMenuItem(读入内存数据);JMenuItem ProcessItem=new JMenuItem(读入作业数据);JMenuItem randomdataItemM=new JMenuItem(随机内存数据);JMenuItem
