动态分区分配存储管理报告
淮北师范大学
程序设计课程设计
动态分区分配存储管理系统
学院计算机科学与技术
专业计算机科学与技术
学号
学生姓名
指导教师姓名
2012年3月20 日
一、课题要求
课程设计的目的：
操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节，它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。
● 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。
● 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。
● 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。
● 提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C 语言进行程序设计的能力。
设计内容：
用高级语言编写和调试一个动态分区内存分配程序，演示实现下列两种动态分区分配算法
1. 首次适应算法
2. 循环首次适应算法
设计要求：
1. 内存中有0-100M 的空间为用户程序空间，最开始用户空间是空闲的
2. 作业数量、作业大小、进入内存时间、运行时间需要通过界面进行输入
3. 可读取样例数据（要求存放在外部文件中）进行作业数量、作业大小、进入内存
时间、运行时间的初始化
4. 根据作业进入内存的时间，采用简单的先进先出原则进行从外存到内存的调度，
作业具有等待（从外存进入内存执行）、装入（在内存可执行）、结束（运行结束，
退出内存）三种状态。（为了简化，不考虑CPU 的调度与切换，运行时间为作业
在内存中驻留的时间）
5. 能够自动进行内存分配与回收，可根据需要自动进行紧凑与拼接操作，所有过程
均有动态图形变化的显示
6. 采用可视化界面，可随时暂停显示当前内存分配和使用情况图。
设计结束需提交下列资料：
1、课程设计报告。报告中至少应包括：相关操作系统的知识介绍，程序总的功能说明、程序各模块的功能说明、程序设计的流程图、源程序清单。
2、源程序和编译连接后的可执行程序文件。
时间安排：
分析设计贮备阶段（1 天）
编程调试阶段（7 天）
写课程设计报告、考核（2 天）
二、算法的基本思想
1、定义基本结构：
1作业结构：
typedef struct JOB
{
int num; //作业号
int size; //作业大小
int ctime; //作业进入时间
int rtime; //作业运行时间
int state; //作业状态
}Job
;
2)分区结构：
typedef struct DuLNode
{
int ID; //分区号
int start; //开始地址
int size; //大小
int state; //0=尚未使用1=使用2=释放
struct DuLNode *prior;//前驱指针
struct DuLNode *next; //后即指针
}DuLNode, * DuLinkList;
2、基本操作：
int Firstfit(int);//首次适应算法
int Next_fit(int); //循环首次适应算法
void showJob(int); //显示作业表
void showPartiton(DuLinkList);//显示分区表
DuLinkList InitpartitionList(DuLinkList &p);//初始化
void huishou(DuLinkList pl3,DuLinkList &pl);//回收函数
int Putin(int &n);//输入函数，输入作业相关信息
3、首次适应算法
空闲分区链以地址递增的次序链接，分配内存时，从链首开始顺序查找，直至找到一个大小能满足要求的空闲分区为止；然后再按照作业的大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求者，取消的空闲分区仍留在空闲链中。若从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则此次内存分配失败，返回。
4、循环首次适应算法
在为进程分配内存空间时，不再是每次都从链首开始查找，而是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直至找到一个能满足要求的空闲分区，从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。
三、主要功能模块流程图
主函数：
首次适应算法：循环首次适应算法
四、系统测试
程序运行实例如下：
1、输入界面，按要求输入：
2、选择算法及分区首地址：
3、运行结束后显示，并继续选择：
五、源程序及系统文件使用说明
#include
#include
#include
#include
#define Free 0
#define Use 1
#define MAX_length 100 //最大内存空间为100MB
//--------------作业结构体数组---------------------------- typedef struct JOB
{
int num; //作业号
int size; //作业大小
int ctime; //作业进入时间
int rtime; //作业运行时间
int state; //作业状态
}Job;
typedef struct DuLNode
{
int ID; //分区号
int start; //开始地址
int size; //大小
int state; //0=尚未使用1=使用2=释放
struct DuLNode *prior;//前驱指针
struct DuLNode *next; //后即指针
}DuLNode, * DuLinkList;
//-------------------------------------------------------------------------------
int Firstfit(int);//首次适应算法
int Next_fit(int); //循环首次适应算法
void showJob(int); //显示作业表
void showPartiton(DuLinkList);//显示分区表
//-----------------------------------------------------------------------------
//---------------------------全局变量------------------------------------------- int f;
Job *A; //排序前
Job *a; //排序后
Job *temp;
//-----------------------------功能函数------------------------------------------- void delay()
{
for(int x = 10000;x>0;x--)
for(int y = 1000;y>0;y--);
}
//--------------------------------------------------------------------------------
//------------------------初始化--------------------------------------------------- DuLinkList InitpartitionList(DuLinkList &p)
{
p=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));//申请空间
if(!p)
exit(0);
p->size=100; //初始化大小
printf("输入分区首地址:");
scanf("%d",&p->start);
p->state=0; //状态置空闲
p->ID=0; //分区号
p->next=NULL;
p->prior=NULL;
return p;
}
//------------------------------------------------------------------------------
//-----------------------------输入函数---------------------------------------------
int Putin(int &n)
{
int i;
Job temp;
printf("请输入任务数目:");
scanf("%d",&n);
a=(Job*)malloc(n*sizeof(Job));
A=(Job*)malloc(n*sizeof(Job));
for(i=0;i { printf("\n"); printf("信息输入:\n\n"); printf("作业号:"); scanf("%d",&a[i].num); printf("作业大小:"); scanf("%d",&a[i].size); printf("作业进入时间:"); scanf("%d",&a[i].ctime); printf("作业运行时间:"); scanf("%d",&a[i].rtime); a[i].state=0; //默认状态为Free A[i] = a[i]; } for(int j = 0;j < n;j++) for(i = j;i< n;i++) if(a[j].ctime > a[i].ctime) { temp = a[j]; a[j] = a[i]; a[i] = temp; } //冒泡排序 freopen("data.txt","w",stdout); for (i = 0;i < n;i++) { printf("%d %d %d %d\n",a[i].num,a[i].size,a[i].ctime,a[i].rtime); } fclose(stdout); freopen("CON","w",stdout); printf("保存成功\n\n"); return 1; } //---------------------------------------------------------------------------------------- //-----------------------------读文件----------------------------------------------------- int order(int &n) { Job temp; printf("Input the number of the task:\n"); scanf("%d",&n); a=(Job*)malloc(n*sizeof(Job)); freopen("data.txt","r",stdin); for(int i=0;i { scanf("%d",&a[i].num); scanf("%d",&a[i].size); scanf("%d",&a[i].ctime); scanf("%d",&a[i].rtime); } fclose(stdin); freopen("CON","r",stdin); for(int j = 0;j < n;j++) for(i = j;i< n;i++) if(a[j].ctime > a[i].ctime) { temp = a[j]; a[j] = a[i]; a[i] = temp; } return 1; } //------------------------------------------------------------------------ //-------------------------显示分区------------------------------- void showPartition(DuLinkList pl) { printf("\n\t\t\t分区表\n"); printf("\t---------------------------------------\n"); printf("\t 开始地址\t分区号\t大小状态\n"); printf("\t---------------------------------------\n"); while(pl) { printf("\t %d\t\t%d\t%d\t",pl->start,pl->ID,pl->size); if(pl->state == 0) printf("空闲\n"); if(pl->state == 1) printf("已分配\n"); pl=pl->next; } printf("\t---------------------------------------\n"); } //------------------------------------------------------------------------- //---------------------------------回收函数--------------------------------- void huishou(DuLinkList pl3,DuLinkList &pl) { while(pl3) { if(pl3->state==0) { if(pl3->next&&pl3->prior&&pl3->prior->state==0&&pl3->next->state==1) { pl3->size+=pl3->prior->size; pl3->start=pl3->prior->start; pl3->state=0; pl3->ID=0; if(pl3->prior->prior) { pl3->prior->prior->next=pl3; pl3->prior=pl3->prior->prior; } else { pl3->prior=pl3->prior->prior; pl=pl3; pl3=pl; } } else if(pl3->prior&&pl3->next&&pl3->next->state==0&&pl3->prior->state==1) { pl3->size+=pl3->next->size; pl3->state=0; pl3->ID=0; if(pl3->next->next) { pl3->next->next->prior=pl3; pl3->next=pl3->next->next; } else { pl3->next=pl3->next->next; } } else if(!pl3->prior) { if(pl3->next->state==0) { pl3->size+=pl3->next->size; pl3->state=0; pl3->ID=0; if(pl3->next->next) pl3->next->next->prior=pl3; pl3->next=pl3->next->next; } else { pl3->state=0; } } else if(!pl3->next) { if(pl3->prior->state==0) { pl3->size+=pl3->prior->size; pl3->state=0; pl3->ID=0; pl3->start=pl->start; if(pl3->prior->prior) { pl3->prior->prior->next=pl3; pl3->prior=pl3->prior->prior; } else { pl3->prior=NULL; pl=pl3; pl3=pl; } } else { pl3->state=0; } } else if(pl3->next&&pl3->prior&&pl3->next->state==0&&pl3->prior->state==0) { pl3->size=pl3->size+pl3->next->size+pl3->prior->size; pl3->state=0; pl3->ID=0; pl3->start=pl3->prior->start; if(pl3->next->next) pl3->next->next->prior=pl3; if(pl3->prior->prior) { pl3->prior->prior->next=pl3; pl3->next=pl3->next->next; pl3->prior=pl3->prior->prior; } else { pl3->next=pl3->next->next; pl3->prior=pl3->prior->prior; pl=pl3; pl3=pl; } } } pl3=pl3->next; } } //-------------------------------------------------------------------------------------- //----------------------------------首次适应算法--------------------------------------- void Firstfit(DuLinkList block_first,int n) { int t=1; int num=n; while(t&&num) { DuLinkList pl1=block_first,pl2,pl3=block_first; printf("时钟:%d\n",t); DuLNode *p=block_first; DuLNode *q=block_first; for(int m=0;m { if(t==a[m].ctime+a[m].rtime) { num-=1; a[m].state=2; while(q) { if(q->ID==a[m].num) { q->state=Free; } q=q->next; } showJob(n); showPartition(block_first); } } for( m=0;m { if(a[m].ctime==t) { a[m].state=1; printf("作业:%d开始运行,对其分配!",a[m].num); } } for( m=0;m { if(t==a[m].ctime) { while(pl1&&(pl1->state == 1||pl1->size if(pl1) { pl2=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); pl2->start=pl1->start+a[m].size; pl2->state=0; pl2->ID=0; pl2->size=pl1->size-a[m].size; if(pl2->size>5) { pl1->size=a[m].size; pl1->state=1; pl1->ID=a[m].num; if(pl1->next) pl1->next->prior=pl2; pl2->next=pl1->next; pl2->prior=pl1; pl1->next=pl2; pl1=block_first; } else { pl1->state=1; pl1->ID=a[m].num; } showJob(n); showPartition(block_first); } else { cout<<"内存不足，等待释放"< for(int i=m;i { a[i].ctime+=1; } p=block_first; huishou(p, block_first); } } } t+=1; } } //--------------------------------------------------------------- //---------------------------显示作业---------------------------- void showJob(int n) { printf("\n\t\t\t作业表:\n"); printf("\t--------------------------------------------------------------\n"); printf("\t 作业号\t大小\t进入时间\t运行时间\t状态\n"); printf("\t--------------------------------------------------------------\n"); for(int m=0;m { printf("\t %d\t %d\t%d\t %d\t",a[m].num,a[m].size,a[m].ctime,a[m].rtime); if(a[m].state == 0) printf(" 等待\n"); if(a[m].state == 1) printf(" 装入\n"); if(a[m].state == 2) printf(" 结束\n"); } printf("\t--------------------------------------------------------------\n"); } //--------------------------------------------------------------------- //-------------------- 循环首次适应算法------------------------ void Nextfit(DuLinkList block_first,int n) { int t=1; int num=n; DuLinkList flag; flag=block_first; while(t&&num) { DuLinkList pl1=block_first,pl2,pl3=block_first; printf("时钟:%d\n",t); DuLNode *p=block_first; DuLNode *q=block_first; for(int m=0;m { if(t==a[m].ctime+a[m].rtime) { num-=1; a[m].state=2; while(q) { if(q->ID==a[m].num) { q->state=Free; } q=q->next; } showJob(n); showPartition(block_first); } } for( m=0;m { if(a[m].ctime==t) { a[m].state=1; printf("作业:%d开始运行,对其分配!",a[m].num); } } for( m=0;m { if(t==a[m].ctime) { while(flag&&(flag->state == 1||flag->size pl1=flag; if(pl1) { pl2=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); pl2->start=pl1->start+a[m].size; pl2->state=0; pl2->ID=0; pl2->size=pl1->size-a[m].size; if(pl2->size>5) { pl1->size=a[m].size; pl1->state=1; pl1->ID=a[m].num; if(pl1->next) pl1->next->prior=pl2; pl2->next=pl1->next; pl2->prior=pl1; pl1->next=pl2; pl1=block_first; } else { pl1->state=1; pl1->ID=a[m].num; } flag=pl2; showJob(n); showPartition(block_first); } else { cout<<"内存不足，等待释放"< for(int i=m;i { a[i].ctime+=1; } p=block_first; huishou(p, block_first); flag=block_first; } } } t+=1; } } //------------------------------------------------------------------------------------- //----------------------------界面输入--------------------------------------------- void inputchoice(int &ch) { cout<<"~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"< cout<<"1------>首次适应算法"< cout<<"2------>循环首次适应算法"< cout<<"3------>退出"< cout<<"~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"< cout<<"请输入选择："< scanf("%d",&ch); } //-------------------------------------------------------------------------------------- void main() { DuLinkList p; int n,ch; ch = 0; f = 1; cout<<"~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"< cout<<" 动态分区分配存储管理系统"< cout<<"~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"< cout<<" 请输入作业信息："< Putin(n); while(f) { inputchoice(ch); switch(ch) { case 1: InitpartitionList(p); Firstfit(p,n); ch = 0; break; case 2: InitpartitionList(p); Nextfit(p, n); ch = 0; break; case 3: f = 0; break; } } } 六、结论 作业采用数组形式进行存储，起初想用数组模拟分区，但划分记录比较不易，时间空间复杂度较大，容易混乱，遂决定用链表形式模拟分区情况。基本能运行符合要求，能模拟出动态分区过程及最终结果。 实验三动态分区存储管理方式的主存分配回收 一、实验目的 深入了解动态分区存储管理方式主存分配回收的实现。 二、实验预备知识 存储管理中动态分区的管理方式。 三、实验内容 编写程序完成动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。实验具体包括： 首先确定主存空间分配表；然后采用最优适应算法完成主存空间的分配和回收；最后编写主函数对所做工作进行测试。 四、提示与讲解 动态分区管理方式预先不将主存划分成几个区域，而把主存除操作系统占用区域外的空间看作一个大的空闲区。当作业要求装入主存时，根据作业需要主存空间的大小查询主存内各个空闲区，当从主存空间中找到一个大于或等于该作业大小的主存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业需求量划出一个分区装入该作业。作业执行完后，它所占的主存分区被收回，成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 实现动态分区的分配和回收，主要考虑的问题有三个： 第一，设计记录主存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和作业占用的区域；第二，在设计的数据表格基础上设计主存分配算法；第三，在设计的数据表格基础上设计主存回收算法。 首先，考虑第一个问题： 设计记录主存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和作业占用的区域。 由于动态分区的大小是由作业需求量决定的，故分区的长度是预先不固定的，且分区的个数也随主存分配和回收变动。总之，所有分区情况随时可能发生变化，数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同，因此设计的表格应该包括分区在主 存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区： 空闲区和已分分区，回收主存分区时，可能会合并空闲分区，这样如果整个主存采用一张表格记录已分分区和空闲区，就会使表格操作繁琐。主存分配时查找空闲区进行分配，然后填写已分配区表，主要操作在空闲区；某个作业执行完后，将该分区变成空闲区，并将其与相邻的空闲区合并，主要操作也在空闲区。 由此可见，主存的分配和回收主要是对空闲区的操作。这样为了便于对主存空间的分配和回收，就建立两张分区表记录主存使用情况，一张表格记录作业占用分区的 “已分配区表”；一张是记录空闲区的“空闲区表”。这两张表的实现方法一般有两种，一种是链表形式，一种是顺序表形式。在实验中，采用顺序表形式，用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定，所以无论是“已分配区表”还是“空闲区 表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数，系统运行过程中才不会出错，因而在多数情况下，无论是“已分配区表”还是“空闲区表”都有空闲栏目。已分配区表中除了分区起始地址、长度外，也至少还要有一项“标志”，如果是空闲栏目，内容为“空”，如果为某个作业占用分区的登记项，内容为该作业的作业名；空闲区表中除了分区起始地址、长度外，也要有一项“标志”，如果是空闲栏目，内容为“空”，如果为某个空闲区的登记项，内容为“未分配”。在实际系统中，这两表格的内容可能还要多，实验中仅仅使用上述必须的数据。为此, “已分配区表”和“空闲区表”在实验中有如下的结构定义。 已分配区表的定义： #define n 10// 假定系统允许的最大作业数量为n struct {float address;// 已分分区起始地址 float length; // 已分分区长度，单位为字节 int flag;// 已分配区表登记栏标志, “0表”示空栏目，实验中只支持一个字符的作业名}used_table[n];// 已分配区表 空闲区表的定义： 实验五动态分区存储管理 一、实验目的 深入了解采用动态分区存储管理方式的内存分配回收的实现。通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉动态分区存储管理的内存分配和回收。 二、实验内容 编写程序完成动态分区存储管理方式的内存分配回收。 具体包括：确定内存空间分配表； 采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收； 编写主函数对所做工作进行测试。 三、设计思路 整体思路： 动态分区管理方式将内存除操作系统占用区域外的空间看成一个大的空闲区。当作业要求装入内存时，根据作业需要内存空间的大小查询内存中的各个空闲区，当从内存空间中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业需求量划出一个分区装人该作业，作业执行完后，其所占的内存分区被收回，成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 设计所采用的算法： 采用最优适应算法，每次为作业分配内存时，总是把既能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。但最优适应算法容易出现找到的一个分区可能只比作业所需求的长度略大一点的情行，这时，空闲区分割后剩下的空闲区就很小以致很难再使用，降低了内存的使用率。为解决此问题，设定一个限值minsize，如果空闲区的大小减去作业需求长度得到的值小于等于minsize，不再将空闲区分成己分分区和空闲区两部分，而是将整个空闲区都分配给作业。 内存分配与回收所使用的结构体： 为便于对内存的分配和回收，建立两张表记录内存的使用情况。一张为记录作业占用分 区的“内存分配表”，内容包括分区起始地址、长度、作业名/标志（为0时作为标志位表示空栏目）；一张为记录空闲区的“空闲分区表”，内容包括分区起始地址、长度、标志（0表空栏目，1表未分配）。两张表都采用顺序表形式。 供水系统分区计量的方法与管理 分区计量是供水区域化管理的基础，是对管理区域内流进的自来水总量和贸易销售实际的水量实施量值的一种管理方法。可以来了解和掌握各区域内需水量、供销差、漏失量、未收费水量等因素，从而降低产销差率，降低供水企业供水运营中的经营管理风险。 分区计量的方法与管理： 一、通过供水系统分区计量划小核算单位。常在供水管网上安装流量计将整个供水系统划分成若干个供水区域，即划小供水管网系统管理单元，对各区域分开管理，掌握各供水区域的供水量和用水量差值，在此基础上，通过有效手段进行有针对性的测漏工作，同时确定出人为因素造成的损失水量和公用水量，可以有针对性地加强管理，堵塞漏洞，提高管理水平。就市供水管网现状情况和地理条件，现有10个中心营业所和30个分所。根据十二五规划，拟对30个分所划块150个供水区域，共计150台流量仪。 二、提高供水用户计量仪表的科技含量和精度。采用智能化较高的流量计，解决机械表始动流量不计量问题。计量数据通过CDMA或GPRS无线网络做到实时传输，发现问题及时解决，既提高了供水用户计量仪表的科技含量和精度，又减少了人为因素影响机械水表计量（如：拨、砸、调、倒、人工查验不准等）事故的发生。 三、计量数据管理：建立数据采集、管理软件系统，数据采集软件能够根据使用要求，做到自动实时寻检采集和手动采集，并编制各种需要的报 表及打印。另设专人每天对采集的计量数据进行分析、汇总，发现异常及时通知维护人员进行维护，确保计量数据的准确性。 区域装表法： 在管网的漏损控制方法中，区域装表法是对供水区域主动查漏的有效手段。所谓区域装表法就是把供区域分成较多的小区，在进入该小区的水管中安装水表，从小区流出的水管中也安装水表，在同一时间跨度内对流入、流出和小区内的用户水表进行抄表，满足：Q入-Q出-Q用户=Q漏损如果Q漏损未超过允许值，可认为漏损正常不必在该小区进行查漏，如果超过允许值，则可认为该小区有漏损，可在该小区查漏或查无计量用水及其他的管理问题等。 目前，我公司的30个乡镇营业所均采用区域装表法进行分区计量管理。 国际上已把区域装表法从单纯的检漏技术引入到城市管网管理的大概念中，英国伦敦把管网分成300块，日本东京分300块，这对主动监测管网漏损，及时发现问题，有效控制产销差起到积极的作用。 实验三、存储管理 一、实验目的： ? 一个好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器，而且要能合理地分配和使用这些存储空间。当用户提出申请存储器空间时，存储管理必须根据申请者的要求，按一定的策略分析主存空间的使用情况，找出足够的空闲区域分配给申请者。当作业撤离或主动归还主存资源时，则存储管理要收回作业占用的主存空间或归还部分主存空间。主存的分配和回收的实现虽与主存储器的管理方式有关的，通过本实验理解在不同的存储管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。 在计算机系统中，为了提高主存利用率，往往把辅助存储器（如磁盘）作为主存储器的扩充，使多道运行的作业的全部逻辑地址空间总和可以超出主存的绝对地址空间。用这种办法扩充的主存储器称为虚拟存储器。通过本实验理解在分页式存储管理中怎样实现虚拟存储器。 在本实验中，通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解。熟悉虚存管理的各种页面淘汰算法通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。 二、实验题目： 设计一个可变式分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程。 对分区的管理法可以是下面三种算法之一：（任选一种算法实现） 首次适应算法 循环首次适应算法 最佳适应算法 三．实验源程序文件名:cunchuguanli.c 执行文件名:cunchuguanli.exe 四、实验分析： 1)本实验采用可变分区管理，使用首次适应算法实现主存的分配和回收 1、可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区，使分区大小正好适合作业的需求，并 且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入，作业等待。随着作业的装入、完成，主存空间被分成许多大大小小的分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。 为了说明那些分区是空闲的，可以用来装入新作业，必须有一张空闲说明表 ? 空闲区说明表格式如下：? 第一栏 第二栏 其中，起址——指出一个空闲区的主存起始地址，长度指出空闲区的大小。 长度——指出从起始地址开始的一个连续空闲的长度。 状态——有两种状态，一种是“未分配”状态，指出对应的由起址指出的某个长度的区域是空闲区；另一种是“空表目”状态，表示表中对应的登记项目是空白（无效），可用来登记新的空闲区（例如，作业完成后，它所占的区域就成了空闲区，应找一个“空表目”栏登记归还区的起址和长度且修改状态）。由于分区的个数不定，所以空闲区说明表中应有适量的状态为“空表目”的登记栏目，否则造成表格“溢出”无法登记。 2、当有一个新作业要求装入主存时，必须查空闲区说明表，从中找出一个足够大的空闲区。 有时找到的空闲区可能大于作业需要量，这时应把原来的空闲区变成两部分：一部分分 可变分区存储管理 设计思路： 整体思路： 可变分区管理方式将内存除操作系统占用区域外的空间看做一个大的空闲区。当作业要求装入内存时，根据作业需要内存空间的大小查询内存中的各个 空闲区，当从内存空间中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业需求量划出一个分区装人该作业，作业执行完后，其所占的内存分区被收回，成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 设计所才用的算法： 采用最优适应算法，每次为作业分配内存时，总是把既能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。但最优适应算法容易出现找到的一个分区可能只比作业所需求的长度略大一点的情行，这时，空闲区分割后剩下的空闲区就很小以致很难再使用，降低了内存的使用率。为解决此问题，设定一个限值min size，如果空闲区的大小减去作业需求长度得到的值小于等于min size，不再将空闲区分成己分分区和空闲区两部分，而是将整个空闲区都分配给作业。 内存分配与回收所使用的结构体： 为便于对内存的分配和回收，建立两张表记录内存的使用情况。一张为记录作业占用分区的“内存分配表”，内容包括分区起始地址、长度、作业名/标志（为0时作为标志位表示空栏目）；一张为记录空闲区的“空闲分区表”，内容包括分区起始地址、长度、标志（0表空栏目，1表未分配）。两张表都采用顺序表形式。 关于分配留下的内存小碎片问题： 当要装入一个作业时，从“空闲分区表”中查找标志为“ 1”（未分配）且满足作业所需内存大小的最小空闲区，若空闲区的大小与作业所需大小的差值小于或等于min size，把该分区全部分配给作业，并把该空闲区的标志改为“0”（空栏目）。同时，在已分配区表中找到一个标志为“ 0”的栏目登记新装人作业所占用分区的起始地址，长度和作业名。若空闲区的大小与作业所需大小的差值大于 实验五动态分区存储管理模拟 一、实验目的 深入了解可变分区存储管理式主存分配回收的实现。 二、实验预备知识 可变分区存储管理式不预先将主存划分成几个区域，而把主存除操作系统占用区域外的空间看作一个大的空闲区。当进程要求装入主存时，根据进程需要主存空间的大小查询主存各个空闲区，当从主存空间找到一个大于或等于该进程大小要求的主存空闲区时，选择其中一个空闲区，按进程需求量划出一个分区装入该进程。进程执行完后，它所占的主存分区被回收，成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 这个实验主要需要考虑三个问题： (1)设计记录主存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和进程占用的区域； (2)在设计的数据表格基础上设计主存分配算法； (3)在设计的数据表格基础上设计主存回收算法。 首先，考虑第一个问题：设计记录主存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和进程占用的区域。 由于可变分区的大小是由进程需求量决定的，故分区的长度是预先不固定的，且分区的个数也随主存分配和回收而变动。总之，所有分区情况随时可能发生变化，数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同，因此设计的表格应该包括分区在主存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区：空闲区和已分分区，回收主存分区时，可能会合并空闲分区，这样如果整个主存采用一表格记录已分分区和空闲区，就会使表格操作繁琐。主存分配 时查找空闲区进行分配，然后填写已分分区表，主要操作在空闲区；某个进程执行完成后，将该分区变成空闲区，并将其与相邻空闲区合并，主要操作也在空闲区。由此可见，主存分配和回收主要是对空闲区的操作。 这样，为了便于对主存空间的分配和回收，就建立两分区表记录主存使用情况，一表格记录进程占用分区的“已分分区表”；一是记录空闲区的“空闲区表”。这两表的实现法一般有两种，一种是链表形式，一种是顺序表形式。在实验中，采用顺序表形式，用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定，所以无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数，系统运行过程中才不会出错，因而在多数情况下，无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都有空闲栏目。已分分区表中除了分区起始地址、长度外，也至少还要有一项“标志”，如果是空闲栏目，容为“空”，如果为某个进程占用分区的登记项，容为该进程的进程名；空闲区表中除了分区起始地址、长度外，也要有一项“标志”，如果是空闲栏目，容为“空”，如果为某个空闲区的登记项，容为“未分配”。在实际系统中，这两个表格的容可能还要更多，实验中仅仅使用上述必须的数据。为此，“已分分区表”和“空闲区表”在实验中有如下的结构定义： 已分分区表的定义： #define n 10 //假定系统允的进程数量最多为n struct { float address; //已分分区起始地址 float length; //已分分区长度，单位为字节 理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （ 2013 —2014 学年第一学期） 课程名称：操作系统开课实验室：信自楼444 2013年 11月28 日 注：报告容按下列的要求进行。 一、实验目的 通过编写固定分区存储管理的模拟程序，加深对操作系统存储管理功能中的固定分区管理方式、主存分配表等相应知识的理解。 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉可变分区存储管理的存分配和回收。 二、实验题目 1.设计一个固定分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程。 2.必须建立分区表，记录空闲区与占用区的状况。 本系统将存用户空间划分为五个大小不固定的分区，其分区大小由用户输入决定。在每个分区只装入一道作业，这样把用户空间划分为几个分区，便允许几道作业并发运行。当有一个空闲分区时，便可以从外存的后备队列中选择一个适当大小的作业装入该分区，当该作业结束时又可以从后备作业队列中找出另一作业调入该分区。 每个存空间是一个Node型的对象。Node类有一个三个参数的构造函数。分别为：分区号、起始地址、大小。然后就是一些属性的get、set方法和一个打印其属性的函数。四个数据域分别为：属性m_No用来表示该存空间的序号。属性m_Addr用来表示存分区的起始地址。属性m_Size用来表示存空间的大小。属性m_State表示存空间的是否已分配的状态标志。若该存空间已分配，m_TaskNo表示占有该存空间的任务序号。否则没有实际意义。 在用户申请任务的存空间时，提示用户输入任务号和其需要的存空间大小。 流程图 主程序： 释放存空间算法 学生学号 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称 计算机操作系统 开 课 学 院 计算机科学与技术学院 指导老师姓名 学 生 姓 名 学生专业班级 2016 — 2017 学年第一学期 实验三 内存管理 一、设计目的、功能与要求 1、实验目的 掌握内存管理的相关内容，对内存的分配和回收有深入的理解。 2、实现功能 模拟实现内存管理机制 3、具体要求 任选一种计算机高级语言编程实现 选择一种内存管理方案：动态分区式、请求页式、段式、段页式等 能够输入给定的内存大小，进程的个数，每个进程所需内存空间的大小等 能够选择分配、回收操作 内购显示进程在内存的储存地址、大小等 显示每次完成内存分配或回收后内存空间的使用情况 二、问题描述 所谓分区，是把内存分为一些大小相等或不等的分区，除操作系统占用一个分区外，其余分区用来存放进程的程序和数据。本次实验中才用动态分区法，也就是在作业的处理过程中划分内存的区域，根据需要确定大小。 动态分区的分配算法：首先从可用表/自由链中找到一个足以容纳该作业的可用空白区，如果这个空白区比需求大，则将它分为两个部分，一部分成为已分配区，剩下部分仍为空白区。最后修改可用表或自由链，并回送一个所分配区的序号或该分区的起始地址。 最先适应法：按分区的起始地址的递增次序，从头查找，找到符合要求的第一个分区。 最佳适应法：按照分区大小的递增次序，查找，找到符合要求的第一个分区。 最坏适应法：按分区大小的递减次序，从头查找，找到符合要求的第一个分区。 三、数据结构及功能设计 1、数据结构 定义空闲分区结构体，用来保存内存中空闲分区的情况。其中size属性表示空闲分区的大小，start_addr表示空闲分区首地址，next指针指向下一个空闲分区。 //空闲分区 typedef struct Free_Block { int size; int start_addr; struct Free_Block *next; } Free_Block; Free_Block *free_block; 定义已分配的内存空间的结构体，用来保存已经被进程占用了内存空间的情况。其中pid作为该被分配分区的编号，用于在释放该内存空间时便于查找。size表示分区的大小，start_addr表示分区的起始地址，process_name存放进程名称，next指针指向下一个分区。 //已分配分区的结构体 typedef struct Allocate_Block { int pid; int size; int start_addr; char process_name[PROCESS_NAME_LEN]; struct Allocate_Block *next; } Allocate_Block; 2、模块说明 2.1 初始化模块 对内存空间进行初始化，初始情况内存空间为空，但是要设置内存的最大容量，该内存空间的首地址，以便之后新建进程的过程中使用。当空闲分区初始化 操作系统原理 课程设计报告 题目：动态分区分配存储管理系统 所在学院：计算机科学与技术学院 班级： 11级计算机科学与技术(非师) 学号： 20111202052 姓名：吴创连 指导教师：黄侠剑 2014年3月18 目录 1 引言 (1) 2 需求分析 (1) 3 概要设计 (1) 4 详细设计 (1) 4.1问题描述和分析 (1) 4.2程序流程图 (2) 4.3数据结构体分析 (3) 4.4主要程序代码分析 (4) 5 调试与操作说明 (11) 5.1初始界面 (11) 5.2模拟内存分配 (12) 5.3回收内存界面 (12) 5.4最佳适应算法的实现 (13) 5.5最坏适应算法的实现 (13) 6总结与体会 (13) 1 引言 操作系统是最重要的系统软件，同时也是最活跃的学科之一。我们通过操作系统可以理解计算机系统的资源如何组织，操作系统如何有效地管理这些系统资源，用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。 存储器是计算机系统的重要组成部分，近年来，存储器容量虽然一直在不断扩大，但仍不能满足现代软件发展的需要，因此，存储器仍然是一种宝贵而又紧俏的资源。如何对它加以有效的管理，不仅直接影响到存储器的利用率，而且还对系统性能有重大影响。而动态分区分配属于连续分配的一种方式，它至今仍在内存分配方式中占有一席之地。 2 需求分析 动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。在实现动态分区分配时，将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配和回收操作这样三个问题。常用的数据结构有动态分区表和动态分区链。在对数据结构有一定掌握程度的情况下设计合理的数据结构来描述存储空间，实现分区存储管理的内存分配功能，应该选择最合适的适应算法（最佳适应算法，最坏适应算法），在动态分区存储管理方式中主要实现内存分配和内存回收算法，在这些存储管理中间必然会有碎片的产生，当碎片产生时，进行碎片的拼接等相关的内容。 3 概要设计 本程序采用机构化模块化的设计方法，共分为两大模块。 1．最佳适应算法实现 它从全部空闲区中找出能满足作业要求的、且大小最小的空闲分区，这种方法能使碎片尽量小。为适应此算法，空闲分区表（空闲区链）中的空闲分区要按从小到大进行排序，自表头开始查找到第一个满足要求的自由分区分配。 2.最坏算法实现 最坏适应分配算法要扫描整个空闲分区或链表，总是挑选一个最大的空闲分区分割给作业使用。该算法要求将所有的空闲分区按其容量从大到小的顺序形成一空闲分区链，查找时只要看第一个分区能否满足作业要求。 4 详细设计 4.1 问题描述和分析 系统应利用某种分配算法，从空闲分区链表中找到所需大小的分区，如果空闲分区大小 昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （ 2013 —2014 学年第一学期） 课程名称：操作系统开课实验室：信自楼444 2013年 11月28 日 注：报告内容按下列的要求进行。 一、实验目的 通过编写固定分区存储管理的模拟程序，加深对操作系统存储管理功能中的固定分区管理方式、主存分配表等相应知识的理解。 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。 二、实验题目 1.设计一个固定分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程。 2.必须建立分区表，记录空闲区与占用区的状况。 3.流程图按选定的算法自己完成。 三、算法设计的思想或流程图 本系统将内存用户空间划分为五个大小不固定的分区，其分区大小由用户输入决定。在每个分区只装入一道作业，这样把用户空间划分为几个分区，便允许几道作业并发运行。当有一个空闲分区时，便可以从外存的后备队列中选择一个适当大小的作业装入该分区，当该作业结束时又可以从后备作业队列中找出另一作业调入该分区。 每个内存空间是一个Node型的对象。Node类有一个三个参数的构造函数。分别为：分区号、起始地址、大小。然后就是一些属性的get、set方法和一个打印其属性的函数。四个数据域分别为：属性m_No用来表示该内存空间的序号。属性m_Addr用来表示内存分区的起始地址。属性m_Size用来表示内存空间的大小。属性m_State表示内存空间的是否已分配的状态标志。若该内存空间已分配，m_TaskNo表示占有该内存空间的任务序号。否则没有实际意义。 在用户申请任务的内存空间时，提示用户输入任务号和其需要的内存空间大小。 流程图 主程序： 计算机操作系统内存分配实验报告记录 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 一、实验目的 熟悉主存的分配与回收。理解在不同的存储管理方式下，如何实现主存空间的分配与回收。掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。 二、实验内容和要求 主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。所谓分配，就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收，就是当作业运行完成时将作业或进程所占的主存空间归还给系统。 可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区，使分区大小正好适合作业的需求，并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入，作业等待。随着作业的装入、完成，主存空间被分成许多大大小小的分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。 实验要求使用可变分区存储管理方式，分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行，分区分配中所用的算法采用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。同时，要求设计一个实用友好的用户界面，并显示分配与回收的过程。同时要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。 三、实验主要仪器设备和材料 实验环境 硬件环境：PC或兼容机 软件环境：VC++ 6.0 四、实验原理及设计分析 某系统采用可变分区存储管理，在系统运行当然开始，假设初始状态下，可用的内存空间为640KB，存储器区被分为操作系统分区（40KB）和可给用户的空间区（600KB）。 （作业1 申请130KB、作业2 申请60KB、作业3 申请100KB 、作业2 释放 60KB 、作业4 申请 200KB、作业3释放100KB、作业1 释放130KB 、作业5申请140KB 、作业6申请60KB 、作业7申请50KB） 当作业1进入内存后，分给作业1（130KB），随着作业1、2、3的进入，分别分配60KB、100KB，经过一段时间的运行后，作业2运行完毕，释放所占内存。此时，作业4进入系统，要求分配200KB内存。作业3、1运行完毕，释放所占内存。此时又有作业5申请140KB，作业6申请60KB，作业7申请50KB。为它们进行主存分配和回收。 1、采用可变分区存储管理，使用空闲分区链实现主存分配和回收。 空闲分区链：使用链指针把所有的空闲分区链成一条链，为了实现对空闲分区的分配和链接，在每个分区的起始部分设置状态位、分区的大小和链接各个分区的前向指针，由状态位指示该分区是否分配出去了；同时，在分区尾部还设置有一后向指针，用来链接后面的分区；分区中间部分是用来存放作业的空闲内存空间，当该分区分配出去后，状态位就由“0”置为“1”。 设置一个内存空闲分区链，内存空间分区通过空闲分区链来管理，在进行内存分配时，系统优先使用空闲低端的空间。 设计一个空闲分区说明链，设计一个某时刻主存空间占用情况表，作为主存当前使用基础。初始化空间区和已分配区说明链的值，设计作业申请队列以及作业完成后释放顺序，实现主存的分配和回收。要求每次分配和回收后显示出空闲内存分区链的情况。把空闲区说明 计算机科学与工程学院学生实验报告 专业计算机科学与技术班级 学号姓名 课程名称操作系统课程类型专业必修课 实验名称动态分区存储管理的模拟实现 实验目的： 1.熟悉动态分区存储管理方式下，主存空间的分配和回收算法。 2.提高C语言编程能力。 实验内容： 假设主存当前状态如右表所示： 系统采用最佳适应分配算法为作业分配主存空间， 而且具有紧凑技术。请编程完成以下操作： (1). 输出此时的已分配区表和未分配区表； (2). 装入 Job3(15K)，输出主存分配后的已分配 区表和未分配区表； (3). 回收 Job2所占用的主存空间，输出主存回收 后的已分配区表和未分配区表； (4).装入 Job4(130K)，输出主存分配后的已分配 区表和未分配区表。 实验要求 1.数据结构参考定义如下，也可根据需要进行改进： (1)已分配区表： #define n 10 /*假定系统允许的最大作业数量为n，n值为10*/ struct {int number; /*序号*/ int address; /*已分配分区起始地址，单位为KB */ int length; /*已分配分区长度，单位KB*/ float flag; /*已分配区表登记栏标志，0：空表项，否则为作业名；*/ }used_table[n]; /*已分配区表*/ (2)未分配区表： #define m 10 /*假定系统允许的空闲区表最大为m，m值为10*/ struct {int number; /*序号*/ int address; /*空闲区起始地址，单位为KB */ int length; /*空闲区长度，单位为KB*/ int flag; /*空闲区表登记栏标志，0：空表项；1：空闲区*/ }free_table[m]; /*空闲区表*/ 2.以allocate命名主存分配所用的过程或函数（算法参考课件），要将各种情况考虑周全。 3.以reclaim命名主存回收所用的过程或函数（算法参考课件），要将各种情况考虑周全。 4.画出算法实现的N-S流程图。 5.程序调试、运行成功后，请老师检查。 实验步骤： 1.分配内存，结果如下图： 一．实验目的 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。 二．实验内容 1．确定内存空间分配表； 2．采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收； 3．编写主函数对所做工作进行测试。 三．实验背景材料 由于可变分区的大小是由作业需求量决定的，故分区的长度是预先不固定的，且分区的个数也随内存分配和回收变动。总之，所有分区情况随时可能发生变化，数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同，因此设计的表格应该包括分区在内存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区：空闲区和已分分区，回收内存分区时，可能会合并空闲分区，这样如果整个内存采用一张表格记录己分分区和空闲区，就会使表格操作繁琐。分配内存时查找空闲区进行分配，然后填写己分配区表，主要操作在空闲区；某个作业执行完后，将该分区变成空闲区，并将其与相邻的空闲区合并，主要操作也在空闲区。由此可见，内存的分配和回收主要是对空闲区的操作。这样为了便于对内存空间的分配和回收，就建立两张分区表记录内存使用情况，一张表格记录作业占用分区的“己分分区表”；一张是记录空闲区的“空闲区表”。这两张表的实现方法一般有两种：一种是链表形式，一种是顺序表形式。在实验中，采用顺序表形式，用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定，所以无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数。 “已分分区表”的结构定义 #define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n struct { float address; //已分分区起始地址 float length; //已分分区长度、单位为字节 int flag; //已分分区表登记栏标志，“0”表示空栏目，实验中只支持一个字符的作业名 }used_table[n]; //已分分区表 “空闲区表”的结构定义 #define m 10 //假定系统允许的空闲区最大为m struct { float address; //空闲区起始地址 float length; //空闲区长度、单位为字节 int flag; //空闲区表登记栏标志，“0”表示空栏目，“1”表示未分配 }used_table[n]; //空闲区表 第二，在设计的数据表格基础上设计内存分配。 装入一个作业时，从空闲区表中查找满足作业长度的未分配区，如大于作业，空闲区划分成两个分区，一个给作业，一个成为小空闲分区。 实验中内存分配的算法采用“最优适应”算法，即选择一个能满足要求的最小空闲分区。 第三，在设计的数据表格基础上设计内存回收问题。内存回收时若相邻有空闲分区则合并空闲区，修改空闲区表。 四、参考程序 #define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n 存储管理练习题一 一、单项选择题 1.采用可重入程序是通过使用（）的法来改善响应时间的。 A 减少用户数目 B 改变时间片长短 C 加快对换速度 D 减少对换信息量 （D可重入程序是指该程序被某进程调用，但还未结束，又被另一个进程调用。 可重入程序是通过减少对换信息量来改善系统响应时间的。 可重入程序主要通过共享来使用同一块存储空间的，或者通过动态的式将所需的程序段映射到相关进程中去，其最大的优点是减少了对程序段的调入调出。由此来减少对换信息量。 ） 2.段式存储管理中，用于记录作业分段在主存中的起始地址和长度的是（） A 基址寄存器和很长寄存器 B 段表 C 界限寄存器 D 上、下限寄存器 答案：B 3.固定分区存储管理中，CPU在执行作业的指令时，均会核对不等式（）是否成立，若不成立，则产生地址越界中断事件，中止该指令的执行。 A 界限寄存器≤绝对地址≤最址 B 下限地址≤绝对地址<上限地址 C 基址寄存器容≤绝对地址≤限长寄存器容 D基址寄存器容<绝对地址<限长寄存器容 答案：B 固定分区存储管理（适合多道程序设计） 1.分区的定义 固定分区存储管理是把主存储器中可分配的用户区域预先划分成若干个连续区，每一个连续区称为一个分区。 2.固定分区存储管理的特点 （1）分区大小固定 （2）分区数目固定。 3.主存空间的分配与回收 存储管理设置“分区分配表”来说明各分区的分配和使用情况。表中指出各分区的起始地址和长度，并为每个分区设置一个标志位。标志位为“0”表示分区空间，非“0”表示分区已被占用。当有作业要装入分区，存储管理分配主存区域时，根据作业地址空间的长度与标志为“0”的分区的长度比较，当有分区长度能容纳该作业时，则把作业装入该分区，且把作业名填到占用标志位上。否则，该作业暂时不能装入。作业运行结束后，根据作业名查分区分配表，把该分区的占用标志置成“0”以示空闲。 4.地址转换和存储保护 因作业存放区域不会改变，可采用静态重定位式把作业装入所在的分区号，且把该分区的下限地址和上限地址分别送入下限寄存器和上限寄存器中。处理器执行该作业的指令时必须核对：“下限地址≤绝对地址≤上限地址”如此等式不成立，产生“地址越界”中断事件。 5.为了提高主存空间的利用率，可以采用如下几种措施： （1）根据经常出现的作业的大小和数量来划分分区，尽可能使各个分区被充分利用。 （2）划分分区时按分区的大小顺序排列，低地址部分是较小的分区，高地址部分是较大的分区。 （3）按作业对主存空间的需求量排成多个作业队列，每个作业队列中的各作业依次装入一个一个固定的分区中，每次装一个作业；不同作业队列中的作业分别依次装入不同的分区中；不同的分区中可同时装入作业；某作业队列为空时； 一、实验目的 熟悉主存的分配与回收。理解在不同的存储管理方式下.如何实现主存空间的分配与回收。掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。 二、实验内容和要求 主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。所谓分配.就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收.就是当作业运行完成时将作业或进程所占的主存空间归还给系统。 可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区.使分区大小正好适合作业的需求.并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时.根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间.若有.则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无.则作业不能装入.作业等待。随着作业的装入、完成.主存空间被分成许多大大小小的分区.有的分区被作业占用.而有的分区是空闲的。 实验要求使用可变分区存储管理方式.分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行.分区分配中所用的算法采用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。同时.要求设计一个实用友好的用户界面.并显示分配与回收的过程。同时要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。 三、实验主要仪器设备和材料 实验环境 硬件环境：PC或兼容机 软件环境：VC++ 6.0 四、实验原理及设计分析 某系统采用可变分区存储管理.在系统运行当然开始.假设初始状态下.可用的内存空间为640KB.存储器区被分为操作系统分区（40KB）和可给用户的空间区（600KB）。 （作业1 申请130KB、作业2 申请60KB、作业3 申请100KB 、作业2 释放 60KB 、作业4 申请 200KB、作业3释放100KB、作业1 释放130KB 、作业5申请140KB 、作业6申请60KB 、作业7申请50KB） 当作业1进入内存后.分给作业1（130KB）.随着作业1、2、3的进入.分别分配60KB、100KB.经过一段时间的运行后.作业2运行完毕.释放所占内存。此时.作业4进入系统.要求分配200KB内存。作业3、1运行完毕.释放所占内存。此时又有作业5申请140KB.作业6申请60KB.作业7申请50KB。为它们进行主存分配和回收。 1、采用可变分区存储管理.使用空闲分区链实现主存分配和回收。 空闲分区链：使用链指针把所有的空闲分区链成一条链.为了实现对空闲分区的分配和链接.在每个分区的起始部分设置状态位、分区的大小和链接各个分区的前向指针.由状态位指示该分区是否分配出去了；同时.在分区尾部还设置有一后向指针.用来链接后面的分区；分区中间部分是用来存放作业的空闲内存空间.当该分区分配出去后.状态位就由“0”置为“1”。 设置一个内存空闲分区链.内存空间分区通过空闲分区链来管理.在进行内存分配时.系统优先使用空闲低端的空间。 设计一个空闲分区说明链.设计一个某时刻主存空间占用情况表.作为主存当前使用基础。初始化空间区和已分配区说明链的值.设计作业申请队列以及作业完成后释放顺序.实现主存的分配和回收。要求每次分配和回收后显示出空闲内存分区链的情况。把空闲区说明链的变化情况以及各作业的申请、释放情况显示打印出来。 动态分区分配存储管理系统 学院 专业 学号 学生姓名 指导老师 2014年3月19日 目录 一、设计目的与内容 (3) 1、设计目的 (3) 2、设计内容 (3) 3、设计要求 (3) 二、算法的基本思想 (3) 1、首次适应算法 (3) 2、循环首次适应算法 (3) 三、主要功能模块流程图 (4) 1、主函数流程图....................................................................................................................... .4 2、首次适应算法流程图........................................................................................................... .5 3、循环首次适应算法流程图................................................................................................... .6 四、系统测试..................................................................................................................................... .7 输入界面，按要求输入： (7) 五、结论 (8) 六、源程序 (9) 急诊分级分区救治管理制度 根据卫生部《急诊分级分区管理试行标准》要求，结合我院情况，制定我院急诊分级分区救治管理制度，以指导急诊科医护人员规范进行诊疗活动。 1、分级依据 ⑴患者病情严重程度：决定患者就诊及处置的优先次序 ⑵患者占用医疗资源多少：评估患者需要占用的医疗资源，使患者能够在合适的时间至合适的区域获得恰当的诊疗。 2、分级分区原则 结合国际分类标准以及我院现状，根据对患者病情严重程度的判别及患者需要急诊资源的情况，将急诊科从功能结构上分为“三区”，将患者的病情分为“四级”，简称“三区四级”。 3、分级标准 ⑴1级：濒危患者 病情可能随时危及患者生命，需立即采取挽救生命的干预措施。 临床上下列情况要考虑为濒危患者：气管插管患者，无呼吸/脉搏患者，急性意识障碍患者，以及其他需要采取挽救生命干预措施患者，这类患者应立即送入急诊抢救室。 ⑵2级：危重患者 病情有可能在短时间内进展至1级，或可能导致严重致残者，应尽快安排接诊，并予患者相应处置及治疗。 患者来诊时呼吸循环状况尚稳定，但其症状的严重性须及早予以重视；患者病情有可能发展为1级，如急性意识模糊/定向力障碍、复合伤、心绞痛等。严重影响患者自身舒适感的主诉，如严重疼痛（疼痛评分≧7/10），也属于该级别。急诊科须立即予这类患者提供平车和必要的监护设备。 ⑶3级：急症患者 患者目前明确没有在短时间内危及生命或严重致残的征象，患者病情进展为严重疾病和出现严重并发症的可能性很低，也无严重影响患者舒适感的不适，但需要急诊处理缓解患者症状。急诊科应在一定的时间段内安排此类患者就诊。 在留观和候诊过程中出现生命体征异常者，病情分级时应考虑上调一级。 ⑷4级：非急症患者 患者目前没有急性发病症状，无或很少不适主诉，且临床判断需要很少急诊医疗资源（≦1个）的患者。如需要急诊医疗资源≧2个，病情分级上调1级，定为3级。 4、分区情况 从空间布局上将急诊诊治区域分为三大区域：红区、黄区、绿区。 ⑴红区：急诊抢救室、监护室。适用于1级和2级患者处置，快速评估和初始化稳定。 ⑵黄区：危重症专用诊室、危重症观察室适用于3级患者，原则上按照时间顺序处置患者，当出现病情变化或者分诊护士认为有必要时可考虑提前应诊，病情恶化的患者应被立即送入红区。 ⑶绿区：诊疗区。适用于4级患者。实验三动态分区存储管理方式的主
实验五 动态分区存储管理
分区计量的方法管理
存储管理实验报告
动态分区式存储管理
实验五动态分区存储管理模拟
固定分区存储管理
操作系统实验之内存管理实验报告
动态分区存储管理系统分解
固定分区存储管理
计算机操作系统内存分配实验报告记录
动态分区存储管理的模拟实现
可变分区存储管理方式的内存分配和回收实验报告(最优算法)
存储管理练习题一(带答案)
计算机操作系统内存分配实验报告
动态分区分配存储管理系统
急诊分级分区救治管理制度