操作系统实验——主存分配与释放（C语言）
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实验要求
代码实现
运行结果
代码解析
实验要求
1、模拟操作系统的主存分配，运用可变分区的存储管理算法设计主存分配和回收程序，并不实际启动装入作业。
2、采用最先适应法。
3、当一个新作业要求装入主存时，必须查空闲区表，从中找出一个足够大的空闲区。若找到的空闲区大于作业需要量，这是应把它分成二部分，一部分为占用区，加一部分又成为一个空闲区。
4、当一个作业撤离时，归还的区域如果与其他空闲区相邻，则应合并成一个较大的空闲区，登在空闲区表中。
5、运行所设计的程序，输出有关数据结构表项的变化和内存的当前状态。
代码实现
#include
#define CAP 1024 //初始化内存容量
#define SYSCAP 100 //系统所占地址，从低位开始
#define N 1000 //进程最大个数 //作业分区
struct USED{int id,sp,ep,longsize;
}a[N];//空闲分区
struct FREE{int id,sp,ep,longsize;
}b[N];//anum为作业分区块数，bnum为空闲分区块数。初始时作业分区0块，空闲分区有1块
int anum=0,bnum=1;
void Init() //初始化函数，程序开始时只有一个空闲分区
{b[0].id=0;b[0].sp=SYSCAP;b[0].ep=CAP;b[0].longsize=b[0].ep-b[0].sp;printf("\n\n--------------最先适应算法--------------\n"); printf("\n内存总量为：%dk\n",CAP); printf("系统占用容量为：%dk\n",SYSCAP);printf("---------------------------------------------\n"); printf("空闲分区 起始地址 结束地址 长度\n");printf(" %d %d %d %d\n",b[0].id,b[0].sp,b[0].ep,b[0].longsize);printf("---------------------------------------------\n");
}
void Print(int anum,int bnum) //格式化输出作业分区和空闲分区表
{int i,j;printf("-----------------作业分区表---------------------\n"); printf("作业分区 起始地址 结束地址 长度\n");for(i=0;i=size) //找到第一个能放下进程的空闲分区 {a[anum].id=anum; //空闲区id a[anum].sp=b[i].sp; //作业内存起始地址等于空闲分区起始地址 a[anum].ep=a[anum].sp+size; //作业的结束地址等于起始地址+作业长度 b[i].sp=b[i].sp+size; //空闲分区起始地址应向后移动size a[anum].longsize=size; //更新作业地址长度到结构体数组中 b[i].longsize=b[i].ep-b[i].sp;//更新空闲分区地址长度 anum++; //作业数+1 break; //一次只放入一个作业，结束查找 }}Print(anum,bnum); //打印结果
}void Merge() //合并空闲分区，查找结束地址和开始地址重合的地址进行合并
{int i,j;if(bnum>=1) //当空闲分区大于等于两个时，才需要检查是否存在可合并的区间 {for(i=0;i 运行结果
代码解析
将内存总量，系统内存进行宏定义（有需要的直接修改宏定义的数据即可）
定义两个结构体数组，分别用于存放和空闲分区的状态数据
anum和bnum为全局变量，分别代表作业分区和空闲分区的数量
#include
#define CAP 1024 //初始化内存容量
#define SYSCAP 100 //系统所占地址，从低位开始
#define N 1000 //进程最大个数
//作业分区
struct USED{int id,sp,ep,longsize;
}a[N];
//空闲分区
struct FREE{int id,sp,ep,longsize;
}b[N];
int anum=0,bnum=1;
初始化函数，在算法程序未开始处理前打印初始数据。这里数组下标从0开始
void Init() //初始化函数，程序开始时只有一个空闲分区
{b[0].id=0;b[0].sp=SYSCAP;b[0].ep=CAP;b[0].longsize=b[0].ep-b[0].sp;printf("\n\n--------------最先适应算法--------------\n"); printf("\n内存总量为：%dk\n",CAP); printf("系统占用容量为：%dk\n",SYSCAP);printf("---------------------------------------------\n"); printf("空闲分区 起始地址 结束地址 长度\n");printf(" %d %d %d %d\n",b[0].id,b[0].sp,b[0].ep,b[0].longsize);printf("---------------------------------------------\n");
}打印结果，按顺序打印对应的结构体数据
void Print(int anum,int bnum) //格式化输出作业分区和空闲分区表
{int i,j;printf("-----------------作业分区表---------------------\n"); printf("作业分区 起始地址 结束地址 长度\n");for(i=0;i核心算法：将作业装入内存（具体实现方法全都写入注释里了，如果还有有不懂的可以私信我）
void Put() //进程装入作业
{int size;printf("请输入作业%d的大小\n",anum);scanf("%d",&size);int i;for(i=0;i=size) //找到第一个能放下进程的空闲分区 {a[anum].id=anum; //空闲区id a[anum].sp=b[i].sp; //作业内存起始地址等于空闲分区起始地址 a[anum].ep=a[anum].sp+size; //作业的结束地址等于起始地址+作业长度 b[i].sp=b[i].sp+size; //空闲分区起始地址应向后移动size a[anum].longsize=size; //更新作业地址长度到结构体数组中 b[i].longsize=b[i].ep-b[i].sp;//更新空闲分区地址长度 anum++; //作业数+1 break; //一次只放入一个作业，结束查找 }}Print(anum,bnum); //打印结果
} 核心算法：将作业回收，作业所占据的内存重新收回变为空闲区
这里说一下代码中写的回收作业时为什么要分两种情况
情况1：
在作业回收时，进入空闲分区能直接和空闲分区直接合并，不需要增加新的空闲分区块(如下图）
回收合并后：
情况2：
在作业回收时，进入空闲分区时不能直接和空闲分区直接合并，需要增加新的空闲分区块（如下图，黄色块为待回收的作业分区）
回收合并后：
void Remove()//回收作业
{int i,j,flag=1;//flag是标志位 printf("请输入需要回收的作业:\n");scanf("%d",&i);//回收作业存在下面两种情况 for(j=0;j排序算法，每次进行回收后按地址从大到小进行重新排序（这一步处理必须有）
作业回收时是任意的，如果先回收了高地址块不排序，在下一次检索空闲分区时会先把高地址分出去，显然这是不符合最佳适应算法的定义的
void Sort(int anum,int bnum)//简单排序函数，将空闲区间按起始地址递增的顺序排序
{int i,j,min;for(i=0;i合并函数，进行检查再合并处理，这里其实是在处理前面两种情况之后出现的第三种情况
回收合并后：
void Merge() //合并空闲分区，查找结束地址和开始地址重合的地址进行合并
{int i,j;if(bnum>=1) //当空闲分区大于等于两个时，才需要检查是否存在可合并的区间 {for(i=0;i主函数。通过用户输入来调用对应处理函数
int main()
{int input;//input 代表程序运行状态Init();//初始化，输出 while(1)//写一个死循环 {printf("装入作业:1 回收作业:0 其他输入结束程序\n");scanf("%d",&input);if(input==1){Put();}else if(input==0){Remove();}else break;//任意数字退出循环，程序结束 }return 0;
}感谢阅读~各位有什么好的建议评论或者私信我都可以~有没看懂的地方也可以私信我~
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