1、操作系統(tǒng)課程實驗報告學(xué)生： 朋班學(xué)號： 111131指導(dǎo)教師：袁國斌中國地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院2015年 1月 4日實習(xí)題目：存管理模型的設(shè)計與實現(xiàn)【需求規(guī)格說明】對存的可變分區(qū)申請采用鏈表法管理進行模擬實現(xiàn)。要求：1對于給定的一個存儲空間自己設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行管理，可以使用單個鏈表，也可以使用多個鏈表，自己負責存儲空間的所有管理組織，要求采用分頁方式（指定單元大小為頁，如 4K, 2K,進程申請以頁為單位）來組織基本容；2當進程對存進行空間申請操作時，模型采用一定的策略（如：首先利用可 用的存進行分配，如果空間不夠時，進行存緊縮或其他方案進行處理）對進程 給予指定的存分配；3從系統(tǒng)開始啟動到多個

2、進程參與申請和運行時，進程最少要有3個以上，每個執(zhí)行申請的時候都要能夠?qū)ο到y(tǒng)當前的存情況進行查看的接口；4對存的申請進行存分配，對使用過的空間進行回收，對給定的某種頁面調(diào) 度進行合理的頁面分配。5利用不同的顏色代表不同的進程對存的占用情況，動態(tài)更新這些信息?！舅惴ㄔO(shè)計】（1）設(shè)計思想：通過建立一個鏈表，來描述已分配和空閑的存分區(qū)。對于每一個分區(qū)，它可能存放了某個進程，也可能是兩個進程間的空閑區(qū)。鏈表中的每一個結(jié)點， 分別描述了一個存分區(qū)，包括它的起始地址、長度、指向下一個結(jié)點的指針以及分區(qū)的當前狀態(tài)。在基于 鏈表的存儲管理中，當一個新的進程到來時，需要為它分配存空間，即為它尋找某個空閑 分區(qū)，

3、該分區(qū)的大小必須大于或等于進程的大小最先匹配法：假設(shè)新進程的大小為 M,那么從鏈表的首節(jié)點開始，將每一個空閑節(jié)點 的大小與M相比較，直到找到合適的節(jié)點.這種算法查找的節(jié)點很少，因而速度很快最佳匹配算法：搜索整個鏈表，將能夠裝得下該進程的最小空閑區(qū)分配出去最壞匹配法：在每次分配的時候，總是將最大的那個空閑區(qū)切去一部分，分配給請求者它的依據(jù)是當一個很大的空閑區(qū)被切割成一部分后，可能仍然是一個比較大的空閑區(qū)，從而避免了空閑區(qū)越分越小的問題（2）設(shè)計表示：分區(qū)結(jié)點設(shè)計：templatevclass T>class ChainN odefrie nd Chainv T>public:char

4、 pro; /存塊存放的程序名"o"代表操作系統(tǒng)代表空閑區(qū)T begi n; /存塊起始地址Chai nN ode<T> *li nk; /下一個存塊；templatevclass T>分區(qū)鏈表設(shè)計：class Chai npublic:Chai n()first=NULL;Chai n();int ff(int man age,char pro,i nt size);動態(tài)分配存/最佳適應(yīng)法/最壞適應(yīng)法/撤銷進程，可能要進void assig n(Chai nN ode<T> *q,char pro,i nt size);/ int bf(i

5、nt man age,char pro,i nt size); int wf(int man age,char pro,i nt size);int delpro(i nt man age,char pro);行存塊的合并void del_pro(i nt man age);void in it( int man age);/ 存的初始化void assig n_pro(i nt man age) ; / public:Chai nN ode<T> *first;Chai nN ode<T> *p;【調(diào)試報告】叵）$3E9 C:Wirdowss)rstem32 cmd.

6、exe4441 入入知0 0 5 4 25 3 4 5 5,5hnk、2況區(qū) 昱內(nèi) 衽熾嬴區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)敘弱 儲內(nèi)爲閃閑閑閑閑罰噸 的操空空M:工空贓 鏗齟 野1 2 345 6 2迄建撤返 TJhs Lfw* 、 、 、起始結(jié)束地址Sk" 4k 5k* 24k 25k" 74k ?5kTB4k 105kl49k 150k203k 294k"255k曙乗蒜命大小謫選擇分配算注% 初繼 M璉 %任 二/1匸E9 C:Wircbwssysiem52cmd.exe況區(qū)情統(tǒng)2區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)儲內(nèi)的曇空空空空空八在 操狽 -半最先適應(yīng)法丁 2,最佳適應(yīng)疾。3,最士了適©

7、S3分錄 舟B 聲進上【缸立銷回 孕號 矍撤返 右£ 丄234562迫 內(nèi)塊 諳I卜 kkkkkkh5 0 0 0 5 4 2X2 5 3 4 5 5起始-結(jié)朿地址Dk 4k5k“ 24k25k* 74k75kl04k 105kl49k ®k"20?k 204k"255k爼幕蕭蘇大小:請選擇分配算法:丄.最尢適應(yīng)法2,最咗適應(yīng):去。3, J憊回丄起始結(jié)束地址0k" 4KR動態(tài)分配 內(nèi)存現(xiàn)它的儲妄情況甦大小bh1 操住糸統(tǒng)匡2 空I耒反塞目錄 內(nèi)存將秋初始他I星的名字皿屋W策的內(nèi)存大小二請刪勁配算法：丄,最兀査應(yīng)法=乙最：t適應(yīng)去。頭最壞適甩 二

8、:Wi r d 3wssy5te m 3 2 cmd.exeE 謝【附錄】#in elude viostream.h>#inelude <stdio.h>#i nclude <proeess.h>templatevclass T>class ChainN odefrie nd Chainv T>public:char pro; /存塊存放的程序名"o"代表操作系統(tǒng)代表空閑區(qū)T size; /存塊的大小T begi n; /存塊起始地址Chai nN ode<T> *li nk; /下一個存塊；templatevclass

9、 T>class Chai npublic:Chai n()first=NULL;Chai n();/ 動態(tài)分配存/ 最佳適應(yīng)法/ 最壞適應(yīng)法/ 撤銷進程，可能要進行存int ff(int manage,char pro,int size);void assign(ChainNode<T> *q,char pro,int size); int bf(int manage,char pro,int size); int wf(int manage,char pro,int size);int delpro(int manage,char pro);塊的合并void del_pr

10、o(int manage);void init(int manage);/ 存的初始化void assign_pro(int manage) ; /public:ChainNode<T> *first;ChainNode<T> *p;memory *base; / 代表存，一個頭指針 , 存總大小為 256k /int snum=20,50,30,45,54,52;/void assign(memory *q,char pro,int size); void init(int manage) / 存的初始化 memory *p,*q;if(base!=NULL) / 這

11、一塊是釋放鏈表p=base; while(p) q=p->next;delete p; p=q;base=new memory; / 操作系統(tǒng)，大小 5k, 起始地址是 0k base->begin=0;base->pro='o'base->size=5;if(manage=0) / 靜態(tài)存，初始化 7 個存塊，第一個存塊是操作系統(tǒng) p=base;q=new memory; / 空閑塊 1，大小 20，起始地址 5k q->begin=5;q->pro=0;q->size=20; p->next=q; p=q;q=new memo

12、ry; q->begin=25; q->pro=0; q->size=50; p->next=q;p=q;/ 空閑塊 2，大小 50，起始地址 25kq=new memory; q->begin=75; q->pro=0; q->size=30; p->next=q;p=q;/ 空閑塊 3，大小 30，起始地址 75kq=new memory; q->begin=105; q->pro=0; q->size=45;/ 空閑塊 4，大小 45，起始地址 105kp->next=q;p=q;q=new memory; q-&g

13、t;begin=150; q->pro=0; q->size=54; p->next=q;p=q;/ 空閑塊 5，大小 54，起始地址 150kq=new memory; q->begin=204; q->pro=0; q->size=52; p->next=q; q->next=NULL;elsep=new memory; p->begin=5; p->pro=0;/ 空閑塊 6，大小 52，起始地址 204k/ 動態(tài)存，只有一個大的存塊/ 空閑塊 251k, 起始地址是 5kp->size=251;p->next=NU

14、LL;base->next=p;void assign(memory *q,char pro,int size) / 動態(tài)，給進程 pro 在存塊 q->next 上分配 size 大小， q 不為空且 q->next 不為空 / 因為要進行插入操作，所以傳 的是要分配存塊的前指針memory *p=q->next;memory *temp=new memory;temp=new memory; / 代表進程 pro 的存塊 temp->begin=p->begin;temp->size=size;temp->pro=pro;q->next

15、=temp;if(p->size!=size) / 插入的存塊小于空閑區(qū)塊p->size=p->size-size; p->begin=temp->begin+temp->size;temp->next=p;else / 插入的存塊等于空閑區(qū)塊temp->next=p->next;delete p;int ff(int manage,char pro,int size)/ 最先適應(yīng)法memory *p=base;memory *q=p;while(p) / 遍歷存找到第一個適合進程 pro 的存塊，保存它 的前指針if(p->size

16、<size|p->pro!=0)q=p;p=p->next;else break;if(p=NULL)return 0; / 沒找到 , 返回 0else / 找到了 , 返回 1 if(manage=0)p->pro=pro;/ 靜態(tài)，直接讓進程進駐存else assign(q,pro,size);/ 動態(tài)，調(diào)用 assign 來給進程 pro 分配return 1;int bf(int manage,char pro,int size)/ 最佳適應(yīng)法memory *p=base,*temp=NULL,*q,*front;int min=256;while(p) /

17、遍歷存找到最佳的存塊，保存它的前指針 if(p->pro=0&&p->size>=size&&min>p->size) min=p->size; front=q; temp=p;q=p;p=p->next;if(temp=NULL)return 0; else/ 沒找到 , 返回 0 if(manage=0)temp->pro=pro; else assign(front,pro,size);return 1;int wf(int manage,char pro,int size)memory *p=base,*t

18、emp=NULL,*q,*front;/ 靜態(tài)，直接讓進程進駐存/ 動態(tài)，調(diào)用 assign 來給進程 pro 分配/ 最壞適應(yīng)法while(p)/ 遍歷存，找到最大的一塊存int max=0; if(p->pro=0&&p->size>=size&&max<p->size) max=p->size;front=q;temp=p;q=p; p=p->next;if(temp=NULL)return 0; else/ 沒找到 , 返回 0/ 找到了 , 返回 1if(manage=0)temp->pro=pro; e

19、lse assign(front,pro,size);return 1;int delpro(int manage,char pro) 合并/ 靜態(tài)，直接讓進程進駐存/ 動態(tài)，調(diào)用 assign 來給進程 pro 分配/ 撤銷進程，可能要進行存塊的memory *p=base,*q; while(p)if(p->pro!=pro)q=p; p=p->next;else break; if(p=NULL)return 0; else/ 遍歷存，尋找進程 pro/ 沒找到 , 返回 0/ 找到了 , 返回 1 if(manage=0)p->pro=0; / else靜態(tài)存，直接撤

20、銷進程，不用存塊合并/ 動態(tài)存，可能要進行存合并，分 4 種情況if(q->pro!=0)if(p->next=NULL|p->next->pro!=0)/ 前后存塊都不是空閑塊p->pro=0;else/ 前存塊不是空閑塊，后存塊是空閑塊q->next=p->next;p->next->begin=p->begin;p->next->size=p->size+p->next->size;delete p;elseif(p->next=NULL|p->next->pro!=0)/ 前存塊

21、是空閑塊，后存塊不是空閑塊q->next=p->next; q->size=q->size+p->size; delete p;else / 前后存塊都是空閑塊q->next=p->next->next; q->size=q->size+p->size+p->next->size; delete p->next;delete p;return 1;void print(char ch,int begin,int size) / 根據(jù)存塊容，格式化輸入一塊存塊switch(ch)case 'o':

22、printf(" 操作系統(tǒng)區(qū) t%3dkt%3dk%3dkn",size,begin,begin+size-1);break;case 0 :printf("空閑區(qū)t%3dkt%3dk%3dkn",size,begin,begin+size-1);break;default :printf("進程 %ct%3dkt%3dk%3dkn",ch,size,begin,begin+size-1);break;void show() / 格式化顯示存的儲存情況memory *p=base;int count=1;cout<<&qu

23、ot; 存現(xiàn)在的儲存情況是： "<<endl;printf(" 塊號t 容tt 大小t起始-結(jié)束地址n");while(p)printf(" %2d",count+);print(p->pro,p->begin,p->size); p=p->next;void del_pro(int manage)/ 撤銷進程 pro ，調(diào)用 delpromemory *p=base;char pro,result;cout<<" 請輸入你要撤銷的進程的名字： "cin>>pro;

24、if(pro='o')cout<<" 操作系統(tǒng)不可撤銷 "<<endl;else result=delpro(manage,pro); if(result=0)cout<<" 沒有找到進程 "<<pro<<", 撤銷失敗 "<<endl; else cout<<" 進程 "<<pro<<" 撤銷成功 "<<endl;void assign_pro(int man

25、age) / 給進程 pro 根據(jù)選擇情況分配存int size,result=-1;char choose ,pro;cout<<" 請輸入進程的名字 :"cin>>pro;cout<<" 請輸入進程請求的存大小 :"cin>>size;cout<<" 請選擇分配算法： 1，最先適應(yīng)法。 2，最佳適應(yīng)法。 3，最壞適應(yīng)法 "<<endl;cin>>choose;switch(choose)case '1': result=ff(man

26、age,pro,size); break;case '2':result=bf(manage,pro,size);break;case '3':result=wf(manage,pro,size);break;if(result=0)cout<<" 進程 "<<pro<<" 分配失敗 "<<endl;else if(result=1)cout<<"進程 "<<pro<<" 分配成功 "<<endl;else cout<<" 輸入錯誤 "<<endl;void chil