实验四存储器管理1、目的与要求本实验的目的是让学生熟悉存储器管理的方法，加深对所学各种存储器管理方案的了解；要求采用一些常用的存储器分配算法，设计一个存储器管理模拟系统，模拟内存空间的分配和释放。

2、实验内容①设计一个存放空闲块的自由链和一个内存作业分配表，存放内存中已经存在的作业。

②编制一个按照首次适应法分配内存的算法，进行内存分配。

③同时设计内存的回收以及内存清理（如果要分配的作业块大于任何一个空闲块，但小于总的空闲分区，则需要进行内存的清理，空出大块的空闲分区）的算法。

3．实验环境①PC兼容机②Windows、DOS系统、Turbo c 2.0③C语言4．实验提示一、数据结构1、自由链内存空区采用自由链结构，链首由指针freep指向，链中各空区按地址递增次序排列。

初启动时整个用户内存区为一个大空区，每个空区首部设置一个区头（freearea）结构，区头信息包括：Size 空区大小Next 前向指针，指向下一个空区Back 反向指针，指向上一个空区Adderss 本空区首地址2、内存分配表JOBMAT系统设置一个MAT，每个运行的作业都在MAT中占有一个表目，回收分区时清除相应表目，表目信息包括：Name 用户作业名Length 作业区大小Addr 作业区首地址二、算法存储分配算法采用首次适应法，根据指针freep查找自由链，当找到第一块可满足分配请求的空区便分配，当某空区被分配后的剩余空闲空间大于所规定的碎片最小量mini时，则形成一个较小的空区留在自由链中。

回收时，根据MAT将制定分区链入自由链，若该分区有前邻或后邻分区，则将他们拼成一个较大的空区。

当某个分配请求不能被满足，但此时系统中所有碎片总容量满足分配请求的容量时，系统立即进行内存搬家，消除碎片。

即将各作业占用区集中下移到用户内存区的下部（高地址部分），形成一片连续的作业区，而在用户内存区的上部形成一块较大的空闲，然后再进行分配。

本系统的主要程序模块包括：分配模块ffallocation，回收模块ffcollection，搬家模块coalesce及命令处理模块menu，menu用以模拟系统的输入，通过键盘命令选择进行分配模块、回收模块、内存查询以及退出的操作。

程序运行的流程如下图：5．实验运行情况****************MENU***************You can select one of the following:(1)Require to be allocate. 请分配内存(2)Require to collecte the size. 将分配的内存回收(3)Check the memory. 检查当前的内存情况(4)Quit. 退出***********************************1Enter your job name:JOB1Enter your job length:1000name length(b) addreJOB1 1000 2000The total left is 4000 bytes6．实验程序#include <stdio.h>#include <dos.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h>#include <io.h>#include "string.h"#define TOTALSPACE 5000 /*起始空闲空间大小#define INITADDRESS 2000 /*起始地址#define MINSPACE 100#define MAXJOBCNT 10 /* 内存中作业数量最大值struct JobMat{char name[10];int address;int length;struct JobMat * next;struct JobMat * back;};struct FreeArea{int address;int size;struct FreeArea * next;struct FreeArea * back;};struct JobMat *p_JobMat;struct FreeArea *p_FreeArea;int UnusedSpace; /*未分配的空闲空间大小int CurrentJobCnt; /*目前内存中的作业数量int JobSize; /*目前要分配的作业的大小char JobName[10];int JobAddress;void initiation(){p_FreeArea=(struct FreeArea *)malloc(sizeof(struct FreeArea));p_FreeArea->size=TOTALSPACE;p_FreeArea->address=INITADDRESS;p_FreeArea->next=NULL;p_FreeArea->back=NULL;UnusedSpace=TOTALSPACE;p_JobMat=NULL;CurrentJobCnt=0;JobSize=0;memset(JobName, 0, 10);JobAddress=0;}void ffallocation(){struct FreeArea * fp;struct JobMat *jp;struct JobMat *jp1;struct JobMat *jp2;JobAddress=-1;if (UnusedSpace<JobSize){/*printf("Sorry, you input job length is too big ^_^ \n");*/return;}JobAddress=0;fp=p_FreeArea;while (fp!=NULL)if((fp->size) < JobSize){fp=fp->next;}else{CurrentJobCnt=CurrentJobCnt+1;UnusedSpace=UnusedSpace-JobSize;jp2=(struct JobMat *)malloc(sizeof(struct JobMat));strcpy(jp2->name,JobName);jp2->length=JobSize;jp2->address=fp->address;JobAddress=jp2->address;if (p_JobMat==NULL){jp2->next=NULL;jp2->back=NULL;p_JobMat=jp2;}else{jp=p_JobMat;while((jp!=NULL)&&(jp2->address<jp->address)){jp1=jp;jp=jp->next;}jp2->next=jp;if (jp==NULL){jp2->back=jp1;jp1->next=jp2;}else{jp2->back=jp->back;if (jp->back!=NULL) jp1->next=jp2;else p_JobMat=jp2;jp->back=jp2;}}if (fp->size-JobSize<MINSPACE){if (fp->next!=NULL) fp->next->back=fp->back;if (fp->back!=NULL) fp->back->next=fp->next;else p_FreeArea=fp->next;}else{fp->size=fp->size-JobSize;fp->address=fp->address+JobSize;}/*exit(1);*/return;}}void ffcollection(){struct FreeArea *fp;struct FreeArea *fp1;struct FreeArea *fp2;struct JobMat *jp;int f;jp=p_JobMat;f=0;while((jp!=NULL) && strcmp(jp->name, JobName) != 0) {jp=jp->next;}if (jp!=NULL){CurrentJobCnt=CurrentJobCnt-1;UnusedSpace=UnusedSpace+jp->length;if (p_FreeArea==NULL){p_FreeArea=(struct FreeArea *)malloc(sizeof(struct FreeArea));p_FreeArea->address=jp->address;p_FreeArea->size=jp->length;p_FreeArea->next=NULL;p_FreeArea->back=NULL;}else{fp=p_FreeArea;while((fp!=NULL)&&(fp->address<jp->address)){fp1=fp;fp=fp->next;}if (fp!=NULL){if((fp->next!=NULL)&&(fp->next->address==jp->address+jp->length)){f=f+1;}if((fp->back!=NULL)&&(jp->address==fp1->address+fp1->size)){f=f+2;}}else if ((jp->address) == (fp1->address+(fp1->size))){f=f+2;}switch (f){case 0:fp2=(struct FreeArea *)malloc(sizeof(struct FreeArea));fp2->address=jp->address;fp2->size=jp->length;fp2->next=fp;if (fp!=NULL){fp2->back=fp->back;if (fp->back!=NULL) fp1->next=fp2;else p_FreeArea=fp2;fp->back=fp2;}else{fp2->back=fp1;fp1->next=fp2;}break;case 1:fp->size=fp->size+jp->length;fp->address=jp->address;break;case 2:fp1->size=fp1->size+jp->length;break;case 3:fp1->size=fp1->size+jp->length+fp->size;fp1->next=fp->next;if (fp->next!=NULL){fp->next->back=fp2;}free (fp);break;}}if (jp==p_JobMat) p_JobMat=jp->next;if (jp->next!=NULL) {jp->next->back=jp->back;}if (jp->back!=NULL) jp->back->next=jp->next;free(jp);}}void showyou(){struct JobMat *jp;/*clrscr();*/if (CurrentJobCnt<=0){printf("No job.\n");}else{printf("name length(b) addre\n");jp=p_JobMat;while (jp!=NULL){printf("%s %d %d\n", jp->name, jp->length,jp->address);jp=jp->next;}}printf("The total left is %d bytes\n",UnusedSpace);}void coalesce(){struct FreeArea *fp;struct FreeArea *fp1;struct JobMat *jp;int bottom;if (CurrentJobCnt>0){jp=p_JobMat;bottom=TOTALSPACE+INITADDRESS;while (jp!=NULL){jp->address=bottom-jp->length;bottom=bottom-jp->length;jp=jp->next;}fp=p_FreeArea;while(fp!=NULL){fp1=fp;fp=fp->next;free(fp1);}p_FreeArea=(struct FreeArea *)malloc(sizeof(struct FreeArea));p_FreeArea->size=UnusedSpace;p_FreeArea->address=INITADDRESS;p_FreeArea->next=NULL;p_FreeArea->back=NULL;}}void menu(){int select;printf("\n\n\n****************MENU***************\n");printf("You can select one of the following:\n");printf("(1)Require to be allocate.\n");printf("(2)Require to collecte the size.\n");printf("(3)Check the memory.\n");printf("(4)Quit.\n");printf("***********************************\n");scanf("%d",&select);switch(select){case 1:if( CurrentJobCnt>=MAXJOBCNT){printf("The job is too many"); }else{printf("Enter your job name:"); }scanf("%s",JobName);printf("Enter your job length:"); scanf("%d",&JobSize); ffallocation();switch (JobAddress){case -1:printf("the memory is full");break;case 0:coalesce();ffallocation();break;default:break;}break;case 2:printf("Enter the name of job:");scanf("%s",JobName);ffcollection();break;case 3:break;case 4:exit(1);break;default:printf("You input a wrong number!\n");break;}}void main(){initiation();while (1){menu();showyou();}}7.实验结果实用标准文案精彩文档。