西北农林科技大学操作系统实验三——代码阅读并调试实验

代码阅读并调试实验、

1. 阅读下面源代码，完善程序空白处内容。
2. 阅读代码，写出源程序采用的调度算法、算法流程图和程序功能。
3. 调试并运行代码，写出结果

存储管理源程序如下:

#include
#include 
#include
#include
//#include
#define n 10  /*假定系统允许的最大作业数为n，假定模拟实验中n值为10*/
#define m 10  /*假定系统允许的空闲区表最大为m，假定模拟实验中m值为10*/
#define minisize 100 /*空闲分区被分配时，如果分配后剩余的空间小于minisize，则将该空闲分区全部分配，若大于minisize，则切割分配*/
struct
{
    float address;  /*已分配分区起始地址*/
    float length;  /*已分配分区长度，单位为字节*/
    int flag;   /*已分配区表登记栏标志，用"0"表示空栏目*/
} used_table[n]; /*已分配区表*/
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，用"0"表示空栏目，用"1"表示未分配*/
} free_table[m]; /*空闲区表*/
void allocate(char J,float xk) /*给J作业，采用最佳分配算法分配xk大小的空间*/
{
    int i,k;
    float ad;
    k=-1;
    for(i=0; i<m; i++) /*1                                        */
        if(free_table[i].length>=xk&&free_table[i].flag==1)
            if(k==-1||free_table[i].length<free_table[k].length)
                k=i;
    if(k==-1)/*未找到可用空闲区，返回*/
    {
        printf("无可用空闲区\n");
        return;
    }
    /*找到可用空闲区，开始分配：若空闲区大小与要求分配的空间差小于minisize大小，则空闲区全部分配；若空闲区大小与要求分配的空间差大于minisize大小，则从空闲区划出一部分分配*/
    if(free_table[k].length-xk<=minisize)
    {
        free_table[k].flag=0;
        ad=free_table[k].address;
        xk=free_table[k].length;
    }
    else
    {
        free_table[k].length=free_table[k].length-xk;
        ad=free_table[k].address+free_table[k].length;
    }

    /*修改已分配区表*/
    i=0;
    while(used_table[i].flag!=0&&i<n) /*2                            */
        i++;
    if(i>=n) /*无表目可填写已分配分区*/
    {
        printf("无表目填写已分分区，错误\n");
        /*修正空闲区表*/
        if(free_table[k].flag==0)
            /*前面找到的是整个空闲分区*/
            free_table[k].flag=1;
        else
        {
            /*前面找到的是某个空闲分区的一部分*/
            free_table[k].length=free_table[k].length+xk;
            return;
        }
    }
    else
    {
        /*修改已分配表*/
        used_table[i].address=ad;
        used_table[i].length=xk;
        used_table[i].flag=J;
    }
    return;

}/*主存分配函数结束*/
void reclaim(char J)
/*回收作业名为J的作业所占主存空间*/
{
    int i,k,j,s,t;
    float S,L;
    /*寻找已分配表中对应登记项*/
    s=0;
    while((used_table[s].flag!=J||used_table[s].flag==0)&&s<n)
        s++;
    if(s>=n)/*在已分配表中找不到名字为J的作业*/
    {
        printf("找不到该作业\n");
        return;
    }
    /*修改已分配表*/
    used_table[s].flag=0;
    /*取得归还分区的起始地址S和长度L*/
    S=used_table[s].address;
    L=used_table[s].length;
    j=-1;
    k=-1;
    i=0;
    /*寻找回收分区的空闲上下邻，上邻表目k，下邻表目j*/
    while(i<m&&(j==-1||k==-1))
    {
        if(free_table[i].flag==1)
        {
            if(free_table[i].address+free_table[i].length==S)k=i;/*找到上邻*/
            if(free_table[i].address==S+L)j=i;/*找到下邻*/
        }
        i++;
    }
    if(k!=-1)
        if(j!=-1)
            /* 3                                                 */
        {
            free_table[k].length=free_table[j].length+free_table[k].length+L;
            free_table[j].flag=0;
        }
        else
            /*上邻空闲区，下邻非空闲区，与上邻合并*/
            free_table[k].length=free_table[k].length+L;
    else if(j!=-1)
        /*上邻非空闲区，下邻为空闲区，与下邻合并*/
    {
        free_table[j].address=S;
        free_table[j].length=free_table[j].length+L;
    }
    else
        /*上下邻均为非空闲区，回收区域直接填入*/
    {
        /*在空闲区表中寻找空栏目*/
        t=0;
        while(free_table[t].flag==1&&t<m)
            t++;
        if(t>=m)/*空闲区表满,回收空间失败,将已分配表复原*/
        {
            printf("主存空闲表没有空间,回收空间失败\n");
            used_table[s].flag=J;
            return;
        }
        free_table[t].address=S;
        free_table[t].length=L;
        free_table[t].flag=1;
    }
    return;
}/*主存回收函数结束*/
int main( )
{
    int i,a;
    float xk;
    char J;
    /*空闲分区表初始化：*/
    free_table[0].address=10240; /*起始地址假定为10240*/
    free_table[0].length=10240;  /*长度假定为10240，即10k*/
    free_table[0].flag=1;   /*初始空闲区为一个整体空闲区*/

    for(i=1; i<m; i++)
        free_table[i].flag=0;  /*其余空闲分区表项未被使用*/
    /*已分配表初始化：*/
    for(i=0; i<n; i++)
        used_table[i].flag=0;  /*初始时均未分配*/
    while(1)
    {
        printf("*********************************************");
        printf("\n\t\t选择功能项\n");
        printf("*********************************************");
        printf("\n\n\t\t0-退出");
        printf("\n\t\t1-分配主存");
        printf("\n\t\t2-回收主存");
        printf("\n\t\t3-显示主存");
        printf("\n\n\t\t\t\t选择功能项(0~3) :\n");
        scanf("%d",&a);
        switch(a)
        {
        case 0:
            exit(0);  /*a=0程序结束*/
        case 1:     /*a=1分配主存空间*/
            printf("输入作业名J和作业所需长度xk: \n");
            scanf("%*c%c%f",&J,&xk);
            allocate(J,xk);  /*分配主存空间*/
            break;
        case 2:     /*a=2回收主存空间*/
            printf("输入要回收分区的作业名");
            scanf("%*c%c",&J);
            reclaim(J);  /*回收主存空间*/
            break;
        case 3:     /*a=3显示主存情况*/
            /*输出空闲区表和已分配表的内容*/
            printf("输出空闲区表：\n起始地址 分区长度 标志\n");
            for(i=0; i<m; i++)
                printf("%6.0f%9.0f%6d\n",free_table[i].address,free_table[i].length, free_table[i].flag);
            printf(" 按任意键,输出已分配区表\n");
            getch();
            printf(" 输出已分配区表：\n起始地址 分区长度 标志\n");
            for(i=0; i<n; i++)
                if(used_table[i].flag!=0)
                    printf("%6.0f%9.0f%6c\n",used_table[i].address,used_table[i].length, used_table[i].flag);
                else
                    printf("%6.0f%9.0f%6d\n",used_table[i].address,used_table[i].length, used_table[i].flag);
            break;
        default:
            printf("没有该选项\n");
        }/*case*/
    }/*while*/
    return 1;
}/*主函数结束*/ 

阅读下面源代码，完善程序空白处内容

1. 遍历可用空闲区，寻找可分配内存的存储空间
2. 寻找可分配分区
3. 上邻表目空，下邻表目空，上邻下邻表目合并，下邻表目设为空

阅读代码，写出源程序采用的调度算法、算法流程图和程序功能

调度算法

此程序模拟内存的分配和回收，有两个表：空闲区和分配区，分别用来记录空闲内存的信息和已被分配内存的信息。

1. 内存分配
   采用最佳分配算法分配内存
   先在空闲区找一块内存，然后给这块内存分配内存

找到可用空闲区，开始分配：若空闲区大小与要求分配的空间差小于minisize大小，则空闲区全部分配；若空闲区大小与要求分配的空间差大于minisize大小，则从空闲区划出一部分分配

2. 内存回收
   先在分配区找到已修改项
   判断分配区和回收区的情况
   对内存回收，将分配区复原

算法流程图

分配内存算法

回收内存算法

程序功能

本程序模拟了计算机内存的分配和回收问题（即：存储管理），输入作业名和所需内存大小，该程序会自动为之分配内存，输入作业名相应的会对内存进行回收。

调试并运行代码，写出结果

分配内存情况

回收内存

回收前

回收后

显示分区表情况