存儲管理實驗報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 實驗三、存儲管理一、實驗?zāi)康模?一個好的計算機(jī)系統(tǒng)不僅要有一個足夠容量的、存取速度高的、穩(wěn)定可靠的主存儲器，而且要能合理地分配和使用這些存儲空間。當(dāng)用戶提出申請存儲器空間時，存儲管理必須根據(jù)申請者的要求，按一定的策略分析主存空間的使用情況，找出足夠的空閑區(qū)域分配給申請者。當(dāng)作業(yè)撤離或主動歸還主存資源時，則存儲管理要收回作業(yè)占用的主存空間或歸還部分主存空間。主存的分配和回收的實現(xiàn)雖與主存儲器的管理方式有關(guān)的，通過本實驗理解在不同的存儲管理方式下應(yīng)怎樣實現(xiàn)主存空間的分配和回收。在計算機(jī)系統(tǒng)中，為了提高主存利用率，往往把輔助存儲器（如磁盤）作為主存儲器的擴(kuò)充，使多道運行的

2、作業(yè)的全部邏輯地址空間總和可以超出主存的絕對地址空間。用這種辦法擴(kuò)充的主存儲器稱為虛擬存儲器。通過本實驗理解在分頁式存儲管理中怎樣實現(xiàn)虛擬存儲器。在本實驗中，通過編寫和調(diào)試存儲管理的模擬程序以加深對存儲管理方案的理解。熟悉虛存管理的各種頁面淘汰算法通過編寫和調(diào)試地址轉(zhuǎn)換過程的模擬程序以加強(qiáng)對地址轉(zhuǎn)換過程的了解。二、實驗題目：設(shè)計一個可變式分區(qū)分配的存儲管理方案。并模擬實現(xiàn)分區(qū)的分配和回收過程。 對分區(qū)的管理法可以是下面三種算法之一： （任選一種算法實現(xiàn)）首次適應(yīng)算法 循環(huán)首次適應(yīng)算法 最佳適應(yīng)算法三實驗源程序文件名:cunchuguanli.c 執(zhí)行文件名:cunchuguanli.exe四、

3、實驗分析：1)本實驗采用可變分區(qū)管理，使用首次適應(yīng)算法實現(xiàn)主存的分配和回收1、可變分區(qū)管理是指在處理作業(yè)過程中建立分區(qū)，使分區(qū)大小正好適合作業(yè)的需求，并且分區(qū)個數(shù)是可以調(diào)整的。當(dāng)要裝入一個作業(yè)時，根據(jù)作業(yè)需要的主存量查看是否有足夠的空閑空間，若有，則按需要量分割一個分區(qū)分配給該作業(yè)；若無，則作業(yè)不能裝入，作業(yè)等待。隨著作業(yè)的裝入、完成，主存空間被分成許多大大小小的分區(qū)，有的分區(qū)被作業(yè)占用，而有的分區(qū)是空閑的。為了說明那些分區(qū)是空閑的，可以用來裝入新作業(yè)，必須有一張空閑說明表 空閑區(qū)說明表格式如下：起始地址長度狀態(tài)第一欄45 K20KB未 分 配第二欄110 K146 KB未 分 配空 表 目其

4、中，起址指出一個空閑區(qū)的主存起始地址，長度指出空閑區(qū)的大小。 長度指出從起始地址開始的一個連續(xù)空閑的長度。 狀態(tài)有兩種狀態(tài)，一種是“未分配”狀態(tài)，指出對應(yīng)的由起址指出的某個長度的區(qū)域是空閑區(qū)；另一種是“空表目”狀態(tài)，表示表中對應(yīng)的登記項目是空白（無效），可用來登記新的空閑區(qū)（例如，作業(yè)完成后，它所占的區(qū)域就成了空閑區(qū)，應(yīng)找一個“空表目”欄登記歸還區(qū)的起址和長度且修改狀態(tài)）。由于分區(qū)的個數(shù)不定，所以空閑區(qū)說明表中應(yīng)有適量的狀態(tài)為“空表目”的登記欄目，否則造成表格“溢出”無法登記。 2、當(dāng)有一個新作業(yè)要求裝入主存時，必須查空閑區(qū)說明表，從中找出一個足夠大的空閑區(qū)。有時找到的空閑區(qū)可能大于作業(yè)需要量

5、，這時應(yīng)把原來的空閑區(qū)變成兩部分：一部分分給作業(yè)占用；另一部分又成為一個較小的空閑區(qū)，留在空閑區(qū)表中。為了盡量減少由于分割造成的空閑區(qū)，盡可能分配低地址部分的空閑區(qū)，而盡量保存高地址部分有較大的 連續(xù)空閑區(qū)域，以利于大型作業(yè)的裝入。為此，在空閑區(qū)說明表中，把每個空閑區(qū)按其地址順序從低到高登記，即每個后繼的空閑區(qū)其起始地址總是比前者大。為了方便查找還可使表格“緊縮”，總是讓“空表目”項留在表格的后部。3、采用最先適應(yīng)算法（順序分配算法）分配主存空間。按照作業(yè)的需要量，查空閑區(qū)說明表，順序查看登記欄，找到第一個能滿足要求的空閑區(qū)。當(dāng)空閑區(qū)大于需要量時，一部分用來裝入作業(yè)，另一部分仍為空閑區(qū)登記在空

6、閑區(qū)說明表中。由于本實驗是模擬主存的分配，所以把主存區(qū)分配給作業(yè)后并不實際啟動裝入程序裝入作業(yè)，而用輸出“分配情況”來代替。4、當(dāng)一個作業(yè)執(zhí)行完成撤離時，作業(yè)所占的分區(qū)應(yīng)該歸還給系統(tǒng)，歸還的分區(qū)如果與其它空閑區(qū)相鄰，則應(yīng)合成一個較大的空閑區(qū)，登記在空閑區(qū)說明表中。例如，在上述中列舉的 情況下，如果作業(yè)2撤離，歸還所占主存區(qū)域時，應(yīng)與上、下相鄰的空閑區(qū)一起合成一個大的空閑區(qū)登記在空閑區(qū)說明表中。2)流程圖： 主存回收算法 ,2首次適應(yīng)分配模擬算法3)源程序:#include#include#define NULL 0#define getjcb(type) (type*)malloc(sizeo

7、f(type)#define getsub(type) (type*)malloc(sizeof(type)int num,num2; /要調(diào)度的作業(yè)數(shù)和要回收的區(qū)域數(shù)int m=0; /已分配作業(yè)數(shù)int flag; /分配成功標(biāo)志int isup,isdown; /回收區(qū)域存在上鄰和下鄰的標(biāo)志int is=0;struct jcbchar name10;char state;int ntime; /所需時間 int size; /所需空間大小 int addr; /所分配分區(qū)的首地址struct jcb *link; *ready =NULL, *p,*q,*as=NULL;/作業(yè)隊列re

8、ady,已分配作業(yè)隊列astypedef struct jcb JCB;struct subarea /分區(qū)塊 char name10; int addr; /分區(qū)首地址int size; /分區(qū)大小char state;struct subarea *link; *sub=NULL,*r,*s,*cur; /空閑分區(qū)隊列sub,當(dāng)前分區(qū)指針cur typedef struct subarea SUB;void sort() /* 建立對作業(yè)按到達(dá)時間進(jìn)行排列的函數(shù),直接插在隊列之尾*/ JCB *first; if(ready=NULL) ready=p; else first=ready;

9、 while(first-link!=NULL) first=first-link; first-link=p; p-link=NULL; void sort3() /*建立對已分配作業(yè)隊列的排列函數(shù),直接插在隊列之尾*/ JCB *fir; if(as=NULL) as=q; else fir=as; while(fir-link!=NULL) fir=fir-link; fir-link=q; q-link=NULL; m+;void input() /* 建立作業(yè)控制塊函數(shù)*/ int i; printf(n請輸入要調(diào)度的總作業(yè)數(shù):); scanf(%d,&num); for(i=0;i

10、name); printf(n輸入作業(yè)的大小:); scanf(%d,&p-size); printf(n輸入作業(yè)所需運行時間:); scanf(%d,&p-ntime); p-state=w; p-link=NULL; sort(); /* 調(diào)用sort函數(shù)*/ printf(n 按任一鍵繼續(xù).n); getch();void input2() /*建立要回收區(qū)域的函數(shù)*/ JCB *k; int has; q=getjcb(JCB); printf(n輸入?yún)^(qū)域名(作業(yè)名):); scanf(%s,&q-name); p=as; while(p!=NULL) if(strcmp(p-name

11、,q-name)=0) /*在已分配作業(yè)隊列中尋找*/ q-addr=p-addr; q-size=p-size; has=1; /*輸入作業(yè)名存在標(biāo)志位*/ if(p=as) as=p-link; /*在已分配作業(yè)隊列中刪除該作業(yè)*/ else k=as; while(k-link!=p) k=k-link; k-link=k-link-link; /*刪除*/ printf(輸出該作業(yè)首地址:%dn,q-addr); printf(輸出該作業(yè)大小:%dnn,q-size); q-link=NULL; break; else p=p-link; has=0; /*輸入作業(yè)名不存在標(biāo)志*/ i

12、f(has=0) printf(n輸入作業(yè)名錯誤!請重新輸入!n); input2(); void print()printf(nnnn); printf(tt*n); printf(ttt三.存儲管理實驗演示n); printf(tt*nnn); printf(tttt覃曉花n); printf(tttt計算機(jī)學(xué)院n); printf(tttt計科01班n); printf(ttttn); printf(tttt2009年12月n); printf(nnn); printf(ttt按任意鍵進(jìn)入演示); getch(); system(cls);void init_sub() /*初始化空閑分

13、區(qū)表*/ r=getsub(SUB); strcpy(r-name,0); r-addr=5; r-size=10; r-state=F; sub=r; s=getsub(SUB); strcpy(s-name,1); s-addr=20; s-size=120; s-state=F; sub-link=s;r=s; s=getsub(SUB); strcpy(s-name,2); s-addr=160; s-size=40; s-state=F; r-link=s;r=s; s=getsub(SUB); strcpy(s-name,3); s-addr=220; s-size=10; s-s

14、tate=F; r-link=s;r=s; s=getsub(SUB); strcpy(s-name,4); s-addr=250; s-size=20; s-state=F; r-link=s;r=s; s=getsub(SUB); strcpy(s-name,5); s-addr=300; s-size=80; s-state=F; r-link=s;/-void disp() /*空閑分區(qū)表的顯示函數(shù)*/ printf(nn); printf(tt 分區(qū) 首地址 長度 狀態(tài) n); r=sub; while(r!=NULL) printf(tt %stt%dtt%dtt%cn,r-nam

15、e,r-addr,r-size,r-state); r=r-link; printf(n);void disp2() /*顯示已分配內(nèi)存的作業(yè)表函數(shù)*/ printf(nn); printf(tt 作業(yè)名 首地址 長度 狀態(tài) n); p=as; while(p!=NULL) printf(tt %stt%dtt%dtt%cn,p-name,p-addr,p-size,p-state); p=p-link; printf(nn);void assign2(JCB *pr) /*首次適應(yīng)作業(yè)分區(qū)*/ SUB *k; r=sub; /*從空閑表頭開始尋找*/ while(r!=NULL) if(r-

16、size)(pr-size)&(r-state=n) /*有空閑分區(qū)大于作業(yè)大小的情況*/ pr-addr=r-addr; r-size-=pr-size; r-addr+=pr-size; flag=1; /*分配成功標(biāo)志位置1*/ q=pr; q-state=r; sort3(); /*插入已分配作業(yè)隊列*/ printf(作業(yè)%s的分區(qū)為%s,首地址為%d.n,p-name,r-name,pr-addr); break; else if(r-size)=(pr-size)&(r-state=n) /*有空閑分區(qū)等于作業(yè)大小的情況*/ pr-addr=r-addr; flag=1; /*分

17、配成功標(biāo)志位置1*/ q=pr; sort3(); /*插入已分配作業(yè)隊列*/ s=sub; /*空閑分區(qū)已完成分配,應(yīng)刪除*/ while(s-link!=r) s=s-link; s-link=s-link-link; /*刪除空閑分區(qū)*/ printf(作業(yè)%s的分區(qū)為%s,首地址為%d.n,p-name,r-name,pr-addr); break; else r=r-link; flag=0; if(flag=0) /*作業(yè)過大的情況*/ printf(作業(yè)%s長度過大，內(nèi)存不足，分區(qū)分配出錯!n,p-name); is=1; void reclaim2(JCB *pr) /*首次適

18、應(yīng)與循環(huán)首次適應(yīng)區(qū)域回收*/ SUB *k; r=sub; while(r!=NULL) if(r-addr=(pr-addr)+(pr-size) /*回收區(qū)域有下鄰*/ pr-size+=r-size; s=sub; isdown=1; /*下鄰標(biāo)志位置1*/ while(s!=NULL) if(s-addr)+(s-size)=(pr-addr) /*有下鄰又有上鄰*/ s-size+=pr-size; k=sub; while(k-link!=r) k=k-link; k-link=k-link-link; isup=1; /*上鄰標(biāo)志位置1*/ break; else s=s-lin

19、k; isup=0; /*上鄰標(biāo)志位置0*/ if(isup=0) /*有下鄰無上鄰*/ r-addr=pr-addr; r-size=pr-size; break; else r=r-link; isdown=0; /*下鄰標(biāo)志位置0*/ if(isdown=0) /*區(qū)域無下鄰*/ s=sub; while(s!=NULL) if(s-addr)+(s-size)=(pr-addr) /*無下鄰但有上鄰*/ s-size+=pr-size; isup=1; /*上鄰標(biāo)志位置1*/ break; else s=s-link; isup=0; /*上鄰標(biāo)志位置0*/ if(isup=0) /*

20、無下鄰且無上鄰*/ k=getsub(SUB); /*重新生成一個新的分區(qū)結(jié)點*/ strcpy(k-name,pr-name); k-addr=pr-addr; k-size=pr-size; k-state=n; r=sub; while(r!=NULL) if(r-addr)(k-addr) /*按分區(qū)首地址排列,回收區(qū)域插在合適的位置*/ if(r=sub) /*第一個空閑分區(qū)首址大于回收區(qū)域的情況*/ k-link=r; sub-link=k; else s=sub; while(s-link!=r) s=s-link; k-link=r; s-link=k; break; else

21、 r=r-link; if(r=NULL) /*所有空閑分區(qū)的首址都大于回收區(qū)域首址的情況*/ s=sub; while(s-link!=NULL) s=s-link; s-link=k; k-link=NULL; printf(n區(qū)域%s己回收.,pr-name);menu() printf(nnntt*n); printf(ttt存儲管理實驗演示n); printf(tt*nnn); printf(ttt 1. 顯示空閑分區(qū) n); printf(ttt 2. 分配和回收作業(yè) n); printf(ttt 0. 退出 n); printf(ttt請選擇你要的操作:); switch(getchar() case 1: system(cls); disp(); getch(); system(cls); menu(); break; case 2: system(cls); printf(n首次適應(yīng)算法); input(); printf(n); while(num!=0) p=ready; ready=p-link; p-link=NULL; assign2(p); num-; printf(n顯示回收后的空閑分區(qū)表和已分配作業(yè)表.); getch(); prin