操作系统实验内存分配(链表实现)
#include
#include
#include
struct memory //内存块
{
char pro; //内存块的内容，'o'代表操作系统，'\0'代表空闲块，其它代表被进程占有int size; //内存块的大小
int begin; //内存块的起始地址
memory *next; //下一块内存块
};
memory *base; //代表内存，一个头指针,内存总大小为256k
void init(int manage) //内存的初始化
{
memory *p,*q;
if(base!=NULL) //这一块是释放链表
{
p=base;
while(p)
{
q=p->next;
delete p;
p=q;
}
}
base=new memory; //操作系统，大小5k,起始地址是0k
base->begin=0;
base->pro='o';
base->size=5;
if(manage==0) //静态内存，初始化7个内存块，第一个内存块是操作系统
{
p=base;
q=new memory; //空闲块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 memory; //空闲块2，大小50，起始地址25k
q->begin=25;
q->pro=0;
q->size=50;
p->next=q;
p=q;
q=new memory; //空闲块3，大小30，起始地址75k
q->begin=75;
q->pro=0;
q->size=30;
p->next=q;
p=q;
q=new memory; //空闲块4，大小45，起始地址105k
q->begin=105;
q->pro=0;
q->size=45;
p->next=q;
p=q;
q=new memory; //空闲块5，大小54，起始地址150k
q->begin=150;
q->pro=0;
q->size=54;
p->next=q;
p=q;
q=new memory; //空闲块6，大小52，起始地址204k
q->begin=204;
q->pro=0;
q->size=52;
p->next=q;
q->next=NULL;
}
else //动态内存，只有一个大的内存块
{
p=new memory; //空闲块251k,起始地址是5k
p->begin=5;
p->pro=0;
p->size=251;
p->next=NULL;
base->next=p;
}
}
void assign(memory *q,char pro,int size) //动态，给进程pro在内存块q->next上分配size 大小，q不为空且q->next不为空
{ //因为要进行插入操作，所以传的是要分配内存块的前指针
memory *p=q->next;
memory *temp=new memory;
temp=new memory; //代表进程pro的内存块
temp->begin=p->begin;
temp->size=size;
temp->pro=pro;
q->next=temp;
if(p->size!=size) //插入的内存块小于空闲区块
{
p->size=p->size-size;
p->begin=temp->begin+temp->size;
temp->next=p;
}
else //插入的内存块等于空闲区块
{
temp->next=p->next;
delete p;
}
}
int ff(int manage,char pro,int size) //最先适应法
{
memory *p=base;
memory *q=p;
while(p) //遍历内存找到第一个适合进程pro的内存块，保存它的前指针
{
if(p->size
{
q=p;
p=p->next;
}
else break;
}
if(p==NULL)return 0; //没找到,返回0
else //找到了,返回1
{
if(manage==0)p->pro=pro; //静态，直接让进程进驻内存
else assign(q,pro,size); //动态，调用assign来给进程pro分配
}
return 1;
}
int bf(int manage,char pro,int size) //最佳适应法
memory *p=base,*temp=NULL,*q,*front;
int min=256;
while(p) //遍历内存找到最佳的内存块，保存它的前指针{
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; //没找到,返回0
else
{
if(manage==0)temp->pro=pro; //静态，直接让进程进驻内存
else assign(front,pro,size); //动态，调用assign来给进程pro分配}
return 1;
}
int wf(int manage,char pro,int size) //最坏适应法
{
memory *p=base,*temp=NULL,*q,*front;
int max=0;
while(p) //遍历内存，找到最大的一块内存
{
if(p->pro==0&&p->size>=size&&max
{
max=p->size;
front=q;
temp=p;
}
q=p;
p=p->next;
}
if(temp==NULL)return 0; //没找到,返回0
else //找到了,返回1
{
if(manage==0)temp->pro=pro; //静态，直接让进程进驻内存
else assign(front,pro,size); //动态，调用assign来给进程pro分配}
return 1;
int delpro(int manage,char pro) //撤销进程，可能要进行内存块的合并
{
memory *p=base,*q;
while(p) //遍历内存，寻找进程pro
{
if(p->pro!=pro)
{
q=p;
p=p->next;
}
else break;
}
if(p==NULL)return 0; //没找到,返回0
else //找到了,返回1
{
if(manage==0)p->pro=0; //静态内存，直接撤销进程，不用内存块合并
else //动态内存，可能要进行内存合并，分4种情况
{
if(q->pro!=0)
{
if(p->next==NULL||p->next->pro!=0) //前后内存块都不是空闲块
p->pro=0;
else //前内存块不是空闲块，后内存块是空闲块
{
q->next=p->next;
p->next->begin=p->begin;
p->next->size=p->size+p->next->size;
delete p;
}
}
else
{
if(p->next==NULL||p->next->pro!=0) //前内存块是空闲块，后内存块不是空闲块
{
q->next=p->next;
q->size=q->size+p->size;
delete p;
}
else //前后内存块都是空闲块
{
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) //根据内存块内容，格式化输入一块内存块
{
switch(ch)
{
case 'o':printf("操作系统区\t%3dk\t%3dk~%3dk\n",size,begin,begin+size-1);break;
case 0 :printf("空闲区\t%3dk\t%3dk~%3dk\n",size,begin,begin+size-1);break;
default :printf("进程%c \t%3dk\t%3dk~%3dk\n",ch,size,begin,begin+size-1);break;
}
}
void show() //格式化显示内存的储存情况
{
memory *p=base;
int count=1;
cout<<"内存现在的储存情况是："< printf("块号\t 内容\t\t大小\t起始-结束地址\n"); while(p) { printf(" %2d ",count++); print(p->pro,p->begin,p->size); p=p->next; } } void del_pro(int manage) //撤销进程pro，调用delpro { memory *p=base; char pro,result; cout<<"请输入你要撤销的进程的名字："; cin>>pro; if(pro=='o')cout<<"操作系统不可撤销"< else { result=delpro(manage,pro); if(result==0)cout<<"没有找到进程"< else cout<<"进程"< } } void assign_pro(int manage) //给进程pro根据选择情况分配内存 { int size,result=-1; char choose ,pro; cout<<"请输入进程的名字:"; cin>>pro; cout<<"请输入进程请求的内存大小:"; cin>>size; cout<<"请选择分配算法：1，最先适应法。2，最佳适应法。3，最坏适应法"< cin>>choose; switch(choose) { case '1': result=ff(manage,pro,size); break; case '2': result=bf(manage,pro,size); break; case '3': result=wf(manage,pro,size); break; } if(result==0)cout<<"进程"< else if(result==1)cout<<"进程"< else cout<<"输入错误"< } void childmenu(int manage) //子菜单 { char choice; init(manage); while(1) { system("cls"); if(manage==0)cout<<"\t\t\t静态分配"< else cout<<"\t\t\t动态分配"< show(); cout<<"请选择操作：\n1、建立进程并分配\n2、撤销进程\n3、返回上一目录(内存将被初始化)"< cin>>choice; if(choice=='1') { assign_pro(manage);system("pause"); } else if(choice=='2') { del_pro(manage);system("pause"); } else if(choice=='3')break; } } void main() { char choice; int manage; while(1) //主菜单 { system("cls"); cout<<"\t\t\t内存分配算法演示"< cout<<"1、静态分配\n2、动态分配\n3、退出程序"< cin>>choice; if(choice=='1')manage=0; else if(choice=='2')manage=1; else if(choice=='3')break; childmenu(manage); } } 2014-2015学年第一学期实验报告 课程名称：算法与数据结构 实验名称：城市链表 一、实验目的 本次实验的主要目的在于熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现，其中以熟悉各种链表的操作为侧重点。同时，通过本次实验帮助学生复习高级语言的使用方法。 二、实验内容 （一）城市链表： 将若干城市的信息，存入一个带头结点的单链表。结点中的城市信息包括：城市名，城市的位置坐标。要求能够利用城市名和位置坐标进行有关查找、插入、删除、更新等操作。 (二) 约瑟夫环 m 的初值为20；密码：3，1，7，2，6，8，4（正确的结果应为6，1，4，7，2，3，5）。三、实验环境 VS2010 、win8.1 四、实验结果 （一）城市链表: （1）创建城市链表； （2）给定一个城市名，返回其位置坐标； （3）给定一个位置坐标P 和一个距离D，返回所有与P 的距离小于等于 D 的城市。 （4）在已有的城市链表中插入一个新的城市； （5）更新城市信息； （6）删除某个城市信息。 (二) 约瑟夫环 m 的初值为20；密码：3，1，7，2，6，8，4 输出6，1，4，7，2，3，5。 五、附录 城市链表： 5.1 问题分析 该实验要求对链表实现创建，遍历，插入，删除，查询等操作，故使用单链表。 5.2 设计方案 该程序大致分为以下几个模块： 1.创建城市链表模块，即在空链表中插入新元素。故创建城市链表中包涵插入模块。 2.返回位置坐标模块。 3.计算距离模块 4.插入模块。 5.更新城市信息模块 6.删除信息模块。 5.3 算法 5.3.1 根据中心城市坐标，返回在距离内的所有城市： void FindCityDistance(citylist *L){ //根据距离输出城市 ……//输入信息与距离 L=L->next; w hile(L != NULL){ if(((L->x-x1)*(L->x-x1)+(L->y-y1)*(L->y-y1 )<=dis*dis)&&(((L->x-x1)+(L->y-y1))!=0 )){ printf("城市名称%s\n",L->Name); printf("城市坐标%.2lf,%.2lf\n",L->x,L->y); } L=L->next; } } 该算法主要用到了勾股定理，考虑到不需要实际数值，只需要大小比较，所以只用 横坐标差的平方+纵坐标差的平方<= 距离的平方判定。 C语言程序设计实验报告 实验一：链表的基本操作一·实验目的 1.掌握链表的建立方法 2.掌握链表中节点的查找与删除 3.掌握输出链表节点的方法 4.掌握链表节点排序的一种方法 5.掌握C语言创建菜单的方法 6.掌握结构化程序设计的方法 二·实验环境 1.硬件环境：当前所有电脑硬件环境均支持 2.软件环境：Visual C++6.0 三.函数功能 1. CreateList // 声明创建链表函数 2.TraverseList // 声明遍历链表函数 3. InsertList // 声明链表插入函数 4.DeleteTheList // 声明删除整个链表函数 5. FindList // 声明链表查询函数 四．程序流程图 五．程序代码 #include r=head;//r指向头结点 printf("输入数字:\n"); for(i=n;i>0;i--)//for 循环用于生成第一个节点并读入数据{ scanf("%d",&x); p=(node *)malloc(sizeof(node)); p->data=x;//读入第一个节点的数据 r->next=p;//把第一个节点连在头结点的后面 r=p;//循环以便于生成第二个节点 } r->next=0;//生成链表后的断开符 return head;//返回头指针 } void output (linklist head)//输出链表 { linklist p; p=head->next; do { printf("%3d",p->data); p=p->next; } while(p); printf("\n") } Status insert ( linklist &l,int i, Elemtype e)//插入操作 { int j=0; linklist p=l,s; while(j 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 西安邮电大学 （计算机学院） 课内实验报告 实验名称：内存管理 专业名称：软件工程 班级： 学生姓名： 学号（8位）： 指导教师： 实验日期： 实验五：进程 1.实验目的 通过深入理解区管理的三种算法，定义相应的数据结构，编写具体代码。充分模拟三种算法的实现过程，并通过对比，分析三种算法的优劣。 （1）掌握内存分配FF，BF，WF策略及实现的思路； （2）掌握内存回收过程及实现思路； （3）参考给出的代码思路，实现内存的申请、释放的管理程序，调试运行，总结程序设计中出现的问题并找出原因，写出实验报告。 2.实验要求： 1）掌握内存分配FF，BF，WF策略及实现的思路； 2）掌握内存回收过程及实现思路； 3）参考本程序思路，实现内存的申请、释放的管理程序，调试运行，总结程序设计中出现的问题并找出原因，写出实验报告。 3.实验过程： 创建进程： 删除其中几个进程：(默认以ff首次适应算法方式排列) Bf最佳适应算法排列方式： wf最差匹配算法排列方式： 4.实验心得： 这次实验实验时间比较长，而且实验指导书中对内存的管理讲的很详细，老师上课的时候也有讲的很详细，但是代码比较长，刚开始的时候也是不太懂，但是后面经过和同学一起商讨，明白几种算法的含义： ①首次适应算法。在采用空闲分区链作为数据结构时，该算法要求空闲分区链表以地址递增的次序链接。在进行内存分配时，从链首开始顺序查找，直至找到一个能满足进程大小要求的空闲分区为止。然后，再按照进程请求内存的大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求进程，余下的空闲分区仍留在空闲链中。 ②循环首次适应算法。该算法是由首次适应算法演变而形成的，在为进程分配内存空间时，从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直至找到第一个能满足要求的空闲分区，并从中划出一块与请求的大小相等的内存空间分配给进程。 ③最佳适应算法将空闲分区链表按分区大小由小到大排序，在链表中查找第一个满足要求的分区。 ④最差匹配算法将空闲分区链表按分区大小由大到小排序，在链表中找到第一个满足要求的空闲分区。 实验中没有用到循环首次适应算法，但是对其他三种的描述还是很详细，总的来说，从实验中还是学到了很多。 5.程序源代码： #include 计算机与信息技术学院综合性、设计性实验报告 一、实验目的 (1)熟悉顺序表的创建、取值、查找、插入、删除等算法，模块化程序设计方法。 二、实验仪器或设备 (1)硬件设备：CPU为Pentium 4 以上的计算机，内存2G以上 (2)配置软件：Microsoft Windows 7 与VC++6.0 三、总体设计(设计原理、设计方案及流程等) 设计原理： 单链表属于线性表，线性表的存储结构的特点是：用一组任意存储单元存储线性表的数据元素，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的。因此，对于某个元素来说，不仅需要存储其本身的信息，还需要存储一个指示其直接后继的信息。 设计方案： 采用模块化设计的方法，设计各个程序段，最终通过主函数实现各个程序段的功能。设计时，需要考虑用户输入非法数值，所以要在程序中写入说可以处理非法数值的代码。 设计流程： 1. 引入所需的头文件； 2. 定义状态值； 3. 写入顺序表的各种操作的代码； 写入主函数，分别调用各个函数。在调用函数时，采用if结构进行判断输 入值是否非法，从而执行相应的程序 四、实验步骤(包括主要步骤、代码分析等) #include 精心整理西安邮电大学 （计算机学院） 课内实验报告 1. （1 （2 （3 原因，写出实验报告。 2.实验要求： 1）掌握内存分配FF，BF，WF策略及实现的思路； 2）掌握内存回收过程及实现思路； 3）参考本程序思路，实现内存的申请、释放的管理程序，调试运行，总结程序设计中出现的问题并找出原因，写出实验报告。 3.实验过程： 创建进程： 删除其中几个进程：(默认以ff首次适应算法方式排列) Bf最佳适应算法排列方式： wf最差匹配算法排列方式： 4.实验心得： 明 实验中没有用到循环首次适应算法，但是对其他三种的描述还是很详细，总的来说，从实验中还是学到了很多。 5.程序源代码： #include #define PROCESS_NAME_LEN 32 //进程名长度 #define MIN_SLICE 10 //最小碎片的大小#define DEFAULT_MEM_SIZE 1024 //内存大小 #define DEFAULT_MEM_START 0 //起始位置 /*内存分配算法*/ #define MA_FF 1 #define MA_BF 2 #define MA_WF 3 /*描述每一个空闲块的数据结构*/ struct free_block_type { }; /* /* { }; /* /* void display_menu(); int set_mem_size(); void set_algorithm(); void rearrange(int algorithm); int rearrange_WF(); int rearrange_BF(); int rearrange_FF(); int new_process(); int allocate_mem(struct allocated_block *ab); 链表实验报告 ————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期： 《数据结构》实验报告二 系别:嵌入式系统工程系班级:嵌入式1１0０3班 学号:１1160400３１4姓名：孙立阔 日期：2012年４月９日指导教师:申华 一、上机实验的问题和要求： 单链表的查找、插入与删除。设计算法,实现线性结构上的单链表的产生以及元素的查找、插入与删除。具体实现要求: 1.从键盘输入1０个字符，产生不带表头的单链表，并输入结点值。 2.从键盘输入1个字符,在单链表中查找该结点的位置。若找到,则显示“找到了”；否则, 则显示“找不到”。 3.从键盘输入2个整数，一个表示欲插入的位置i，另一个表示欲插入的数值x，将x插 入在对应位置上，输出单链表所有结点值,观察输出结果。 4.从键盘输入１个整数,表示欲删除结点的位置，输出单链表所有结点值,观察输出结果。 5.将单链表中值重复的结点删除,使所得的结果表中个结点值均不相同,输出单链表所有结 点值,观察输出结果。 6.删除其中所有数据值为偶数的结点，输出单链表所有结点值,观察输出结果。 7.（★)将单链表分解成两个单链表A和B，使A链表中含有原链表中序号为奇数的元素, 而B链表中含有原链表中序号为偶数的元素，且保持原来的相对顺序，分别输出单链表Ａ和单链表B的所有结点值，观察输出结果。 二、程序设计的基本思想，原理和算法描述: (包括程序的结构,数据结构，输入/输出设计,符号名说明等） 创建一个空的单链表，实现对单链表的查找，插入,删除的功能。 三、源程序及注释： #dｅfiｎｅOK 1 #defｉne EＲＲOR 0 #ｄefiｎe INFEASIBLE －1 #defｉne OVEＲFＬOW －2 #deｆine TRUE 1 实验报告 课程名称：数据结构 题目：链表实现多项式相加 班级： 学号： 姓名： 完成时间：2012年10月17日 1、实验目的和要求 1）掌握链表的运用方法； 2）学习链表的初始化并建立一个新的链表； 3）知道如何实现链表的插入结点与删除结点操作； 4）了解链表的基本操作并灵活运用 2、实验内容 1）建立两个链表存储一元多项式； 2）实现两个一元多项式的相加； 3）输出两个多项式相加后得到的一元多项式。 3、算法基本思想 数降序存入两个链表中，将大小较大的链表作为相加后的链表寄存处。定义两个临时链表节点指针p,q,分别指向两个链表头结点。然后将另一个链表中从头结点开始依次与第一个链表比较，如果其指数比第一个小，则p向后移动一个单位，如相等，则将两节点的系数相加作为第一个链表当前节点的系数，如果为0，则将此节点栓掉。若果较大，则在p前插入q,q向后移动一个，直到两个链表做完为止。 4、算法描述 用链表实现多项式相加的程序如下： #include void add_node(struct node*h1,struct node*h2); void print_node(struct node*h); struct node*init_node() { struct node*h=(struct node*)malloc(sizeof(struct node)),*p,*q; int exp; float coef=1.0; h->next=NULL; printf("请依次输入多项式的系数和指数(如:\"2 3\"；输入\"0 0\"时结束):\n"); p=(struct node*)malloc(sizeof(struct node)); q=(struct node*)malloc(sizeof(struct node)); for(;fabs(coef-0.0)>1.0e-6;) { scanf("%f %d",&coef,&exp); if(fabs(coef-0.0)>1.0e-6) { q->next=p; p->coef=coef; p->exp=exp; p->next=NULL; add_node(h,q); } } free(p); free(q); return(h); } void add_node(struct node*h1,struct node*h2) { struct node*y1=h1,*y2=h2; struct node*p,*q; y1=y1->next; y2=y2->next; for(;y1||y2;) if(y1) { if(y2) { if(y1->exp 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 实现可变分区的分配和回收，主要考虑的问题有三个：第一，设计记录内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内存分配算法；第三，在设计的数据表格基础上设计内存回收算法。 首先，考虑第一个问题，设计记录内存使用情况的数据表格，用来记录空间区和作业占用的区域。 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 #definen10//假定系统允许的最大作业数量为n struct {floataddress;//已分分区起始地址 floatlength;//已分分区长度、单位为字节 intflag;//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 #definem10//假定系统允许的空闲区最大为m struct {floataddress;//空闲区起始地址 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 实验四存分配算法 1.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。当用户提出申请主存储器空间时，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是与主存储器的管理方式有关的，通过本实验帮助学生理解在动态分区管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。 背景知识： 可变分区方式是按作业需要的主存空间大小来分割分区的。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。随着作业的装入、撤离、主存空间被分成许多个分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。 2.实验容 采用首次适应算法或循环首次算法或最佳适应算法分配主存空间。 由于本实验是模拟主存的分配，所以当把主存区分配给作业后并不实际启动装入程序装入作业，而用输出“分配情况”来代替。（即输出当时的空闲区说明表及其存分配表） 利用VC++6.0实现上述程序设计和调试操作。 3.实验代码 #include 链表实验报告 一、实验名称 链表操作的实现--学生信息库的构建 二、实验目的 （1）理解单链表的存储结构及基本操作的定义 （2）掌握单链表存储基本操作 （3）学会设计实验数据验证程序 【实验仪器及环境】计算机 Window XP操作系统 三、实验内容 1、建立一个学生成绩信息（学号，姓名，成绩）的单链表，按学号排序 2、对链表进行插入、删除、遍历、修改操作。 3、对链表进行读取（读文件）、存储（写文件） 四、实验要求 （1）给出终结报告（包括设计过程，程序）-打印版 （2）对程序进行答辩 五、实验过程、详细内容 1、概念及过程中需要调用的函数 （1）链表的概念结点定义 结构的递归定义 struct stud_node{ int num; char name[20]; int score; struct stud_node *next; }; （2）链表的建立 1、手动输入 struct stud_node*Create_Stu_Doc() { struct stud_node *head,*p; int num,score; char name[20]; int size=sizeof(struct stud_node); 【链表建立流程图】 2、从文件中直接获取 先建立一个 (3)链表的遍历 （4 ）插入结点 （5）删除结点 （6）动态储存分配函数malloc （） void *malloc(unsigned size) ①在内存的动态存储区中分配一连续空间，其长度为size ②若申请成功，则返回一个指向所分配内存空间的起始地址的指针 ③若申请不成功，则返回NULL （值为0） ④返回值类型：(void *) ·通用指针的一个重要用途 ·将malloc 的返回值转换到特定指针类型，赋给一个指针 【链表建立流程图】 ptr ptr ptr->num ptr->score ptr=ptr->next head pt r s s->next = ptr->next ptr->next = s 先连后断 ptr2=ptr1->next ptr1->next=ptr2->next free （ptr2） . 实验一、单链表的插入和删除 一、目的 了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 二、要求： 建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 三、程序源代码 #include"stdio.h" #include"string.h" #include"stdlib.h" #include"ctype.h" typedef struct node //定义结点 { char data[10]; //结点的数据域为字符串 struct node *next; //结点的指针域 }ListNode; typedef ListNode * LinkList; // 自定义LinkList单链表类型 LinkList CreatListR1(); //函数，用尾插入法建立带头结点的单链表 ListNode *LocateNode(); //函数，按值查找结点 void DeleteList(); //函数，删除指定值的结点void printlist(); //函数，打印链表中的所有值 void DeleteAll(); //函数，删除所有结点，释放内存 //==========主函数============== void main() { char ch[10],num[10]; LinkList head; head=CreatListR1(); //用尾插入法建立单链表，返回头指针printlist(head); //遍历链表输出其值 printf(" Delete node (y/n):");//输入“y”或“n”去选择是否删除结点scanf("%s",num); if(strcmp(num,"y")==0 || strcmp(num,"Y")==0){ printf("Please input Delete_data:"); scanf("%s",ch); //输入要删除的字符串 DeleteList(head,ch); printlist(head); } DeleteAll(head); //删除所有结点，释放内存 } //==========用尾插入法建立带头结点的单链表 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。 实验2 链表基本操作实验 一、实验目的 1． 定义单链表的结点类型。 2． 熟悉对单链表的一些基本操作和具体的函数定义。 3． 通过单链表的定义掌握线性表的链式存储结构的特点。 二、实验内容与要求 该程序的功能是实现单链表的定义和主要操作。如：单链表建立、输出、插入、删除、查找等操作。该程序包括单链表结构类型以及对单链表操作的具体的函数定义和主函数。程序中的单链表（带头结点）结点为结构类型，结点值为整型。 要求： 同学们可参考指导书实验2程序、教材算法及其他资料编程实现单链表相关操作。必须包括单链表创建、输出、插入、删除操作，其他操作根据个人情况增减。 三、 算法分析与设计。 头结点 ...... 2.单链表插入 s->data=x; s->next=p->next; p->next=s; 3.单链表的删除： p->next=p->next->next; 四、运行结果 1.单链表初始化 2.创建单链表 3.求链表长度 4.检查链表是否为空 5.遍历链表 6.从链表中查找元素 7.从链表中查找与给定元素值相同的元素在顺序表中的位置 8.向链表中插入元素 插入元素之后的链表 9.从链表中删除元素 删除位置为6的元素(是3) 10.清空单链表 五、实验体会 经过这次单链表基本操作实验，自己的编程能力有了进一步的提高，认识到自己以前在思考一个问题上思路不够开阔，不能灵活的表达出自己的想法，虽然在打完源代码之后出现了一些错误，但是经过认真查找、修改，最终将错误一一修正，主要是在写算法分析的时候出现了障碍，经过从网上查找资料，自己也对程序做了仔细的分析，对单链表创建、插入、删除算法画了详细的N-S流程图。 实验2 链表基本操作实验 一、实验目的 1． 定义单链表的结点类型。 2． 熟悉对单链表的一些基本操作和具体的函数定义。 3． 通过单链表的定义掌握线性表的链式存储结构的特点。 二、实验容与要求 该程序的功能是实现单链表的定义和主要操作。如：单链表建立、输出、插入、删除、查找等操作。该程序包括单链表结构类型以及对单链表操作的具体的函数定义和主函数。程序中的单链表（带头结点）结点为结构类型，结点值为整型。 要求： 同学们可参考指导书实验2程序、教材算法及其他资料编程实现单链表相关操作。必须包括单链表创建、输出、插入、删除操作，其他操作根据个人情况增减。 三、 算法分析与设计。 头结点 2.单链表插入 s->data=x; s->next=p->next; p->next=s; 3.单链表的删除： p->next=p->next->next; 四、运行结果 1.单链表初始化 2.创建单链表 3.求链表长度 4.检查链表是否为空 5.遍历链表 6.从链表中查找元素 7.从链表中查找与给定元素值相同的元素在顺序表中的位置 8.向链表中插入元素 插入元素之后的链表 9.从链表中删除元素 删除位置为6的元素(是3) 10.清空单链表 五、实验体会 经过这次单链表基本操作实验，自己的编程能力有了进一步的提高，认识到自己以前在思考一个问题上思路不够开阔，不能灵活的表达出自己的想法，虽然在打完源代码之后出现了一些错误，但是经过认真查找、修改，最终将错误一一修正，主要是在写算法分析的时候出现了障碍，经过从网上查找资料，自己也对程序做了仔细的分析，对单链表创建、插入、删除算法画了详细的N-S流程图。 大学数据结构实验报告 课程名称数据结构实验第（四）次实验实验名称链表的基本操作 学生姓名于歌专业班级学号 实验成绩指导老师（签名）日期2018年10月01日 一、实验目的 1. 学会定义单链表的结点类型，实现对单链表的一些基本操作和具体 的函数定义，了解并掌握单链表的类定义以及成员函数的定义与调用。 2. 掌握单链表基本操作及两个有序表归并、单链表逆置等操作的实现。 二、实验要求 1．预习C语言中结构体的定义与基本操作方法。 2．对单链表的每个基本操作用单独的函数实现。 3．编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。 4．整理并上交实验报告。 三、实验内容： 1．编写程序完成单链表的下列基本操作： （1）初始化单链表La （2）在La中插入一个新结点 （3）删除La中的某一个结点 （4）在La中查找某结点并返回其位置 （5）打印输出La中的结点元素值 （6）清空链表 （7）销毁链表 2 .构造两个带有表头结点的有序单链表La、Lb，编写程序实现将La、 Lb合并成一个有序单链表Lc。 四、思考与提高： 1．如果上面实验内容2中合并的表内不允许有重复的数据该如何操作？ 2．如何将一个带头结点的单链表La分解成两个同样结构的单链表Lb，Lc，使得Lb中只含La表中奇数结点，Lc中含有La表的偶数结点？五、实验设计 1．编写程序完成单链表的下列基本操作： （1）初始化单链表La LinkList InitList() { int i,value,n; LinkList H=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); LinkList P=H; P->next=NULL; do{ printf("请输入链表的长度:"); scanf("%d",&n); if(n<=0) printf("输入有误请重新输入！\n"); }while(n<=0); printf("请输入各个元素:\n"); for(i=0; i 内存管理实验报告 信息科学与技术学院实验报告 课程名称: 实验项目: 实验地点:指导教师: 日期: 实验类型:（验证性实验综合性实验设计性实验） 专业: 计算机外包班级: 14外三姓名: 周鹏飞学号: 1414104033 一、实验目的及要求 通过此次实验，加深对内存管理的认识，进一步掌握内存的分配，回收算法的思想。 二、实验仪器、设备或软件 Windows操作系统PC一台；VC++6.0 三、实验内容及原理 原理：设计程序模拟内存的动态分区内存管理方法。内存空闲区使用空闲分区表进行管理，采用最先适应算法从空闲分区表中寻找空闲区进行分配，内存回收时不考虑与相邻空闲分区的合并。 假定系统的内存共640k,初始状态为操作系统本身占用40k.t1时刻，为作业A,B,C分配80k,60k,100k的内存空间；t2时刻作业B完成；t3时刻为作业D分配50k的内存空间；t4时刻作业C，A完成；t5时刻作业D完成。要求编程序分别输出t1,t2,t3,t4,t5时刻内存的空闲区的状态。 实验内容： #include #define size 10 //不再切割剩余分区的大小 typedef struct PCB_type { char name;//进程名 int address;//进程所占分区首地址 int len;//进程所占分区的长度 int valid;//PCB标识符（有效，无效） }PCB； Typedef struct seqlist //进程信息队列 { PCB PCBelem[maxPCB];// maxPCB为为系统中允许的最多进程数 int total; //系统中实际的进程数 }PCBseql;//分区类型的描述 typedef struct Partition { int address;//分区起址 int len;//分区的长度 int valid;//有标识符（有效，无效） }Part;//内存空闲分区表（顺序表）描述 typedef struct Partlist //空白分区链 ｛ Part Partelem[maxPart];//maxPart为系统中可能的最多空闲分区数 int sum;//系统中世纪的分区数 ｝Partseql;//全局变量 PCBseql *pcbl;//进程队列指针 Partseql *part1；//空闲队列指针 #intclude “MainManager.h” void initpcb() //初始化进程表vpcb1 { int i; pcb1->PCBelem[0].address=0; pcb1->PCBelem[0].len=0; pcb1->PCBelem[0].name=’s’; pcb1->PCBelem[0].valid=1; pcb1->total=0; for(i=1;i城市链表实验报告
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