模拟段式存储管理的分配与回收.doc

武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书 PAGE 3 模拟段式存储管理的分配与回收 需求分析 课程设计目的 课程设计是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，设计题中的问题比平时的练习题要复杂，也更接近实际。操作系统这门课程安排的课程设计的目的是旨在要求我们进一步巩固课堂上所学的理论知识，深化理解和灵活掌握教学内容，选择合适的数据逻辑结构表示问题，然后编制算法和程序完成设计要求，从而进一步培养我们独立思考问题、分析问题、解决实际问题的动手能力。 课程设计功能 从理论到实践的过度，将平时学生在课堂上学到的理论知识，通过动手编写程序后，在熟悉编程的同时，进一步理解、加深和巩固了理论知识。 整体功能及设计 2.1 整体功能 采用段式管理方案实施内存分配和回收，能够处理以下的情形： ⑴ 随机确定内存大小，进程的个数，每个进程的段数及段大小； ⑵ 要求当某进程提出申请空间的大小后，显示能否满足申请，以及为该进程分配资源后有关内存空间使用的数据。 2.2 设计 将程序分为三个打的模块：分配存储空间、回收存储空间和显示存储资源状况 2.2.1分配存储空间 首先建立一个进程的请求链表，该进程的段数及段的大小可随机确定，返回请求链表的头指针，然后根据请求链表的请求为每个段分配相应的内存空间，分配内存后修改有关的链表。 2.2.2 回收存储空间 回收存储空间分为两种方式：回收整个进程分配的内存和回收一个段。当回收整个进程时，将分配给该进程的所有段均回收，回收后修改有关的链表；当回收一个段时，只回收指定进程的指定的段，其他该进程的段仍然占有内存，同样，回收后要对相应的有关链表进行修改。 2.2.3 显示存储资源状况 该模块主要用于直观的看到内存分配的情况。 当进入该模块后，程序将显示已分配部分和未分配部分的内存资源情况。已经分配部分显示占用该空闲区的进程号、段号、该空闲区的起始地址以及长度。未分配部分则显示空闲区的起始地址和长度。 编程实现 在程序中定义了两个结构体，一个用于空闲链表的建立，一个则用于请求链表(即段表)、已分配链表的建立。分别定义如下： struct kongxian{ unsigned int length； unsigned int addr； int flag； kongxian *next； }； struct Duanbiao{ int jincheng； unsigned int duannum； unsigned int addr； unsigned int length； int flag； Duanbiao *next； }； 程序采用变输入边建立的链表的方式。当进行内存分配请求时，一边从键盘输入进程号、段号及段长，一边建立请求表，待一个进程的请求表建立完成后，程序根据输入的请求链表，马上为该进程分配相应的内存空间，并在分配的过程中建立已分配链表和修改空闲链表。当进行内存回收时，找到需要回收的进程号和段号，将相应的进程和段号从已分配链表上摘除，并将回收的内存添加到空闲区链表中，并进行空闲区的合并和重新调整。 使用说明 程序有良好的界面，可根据提示进行相应的操作。 在刚进入程序时，显示的程序的主界面，即可用该程序进行的所有操作：分配内存空间、回收内存空间和查看内存分配情况。根据提示输入相应的数字，即可选择将要进行的操作，进入相应的模块。当选择进行内存分配时，输入进程名，段名以及各段的长度，然后根据请求链表进行内存的分配和修改已分配链表和空闲链表；当选择回收存储空间时，根据提示输入回收进程还是回收段，回收完成后查看内存分配情况可得到相应操作的结果显示。 运行结果与运行情况分析 程序开始界面： 执行内存分配后的界面： 执行回收4号进程的34号段后的的结果： 自我评价与总结 6.1 自我评价 虽然程序还是存在一些小问题，但是它实现了模拟了段式存储管理的分配与回收，完成了课程设计所要求的内容。 在拿到课程设计题目的时候，由于自认为操作系统的各种原理及方法掌握的比较好，所以以为这个课设可以很容易的实现，但当真正开始动手写程序的时候才发现，光有理论知识是远远不够的。就算理论掌握得再好但是没有办法把它实现，那就只是空谈。 本实验的原理其实比较简单，它所繁琐的地方就是实现过程中的一些问题，特别是像链表的管理，显得很复杂。 它的原理无非就是几个链表的管理，但是链表也是很容易出错的。链表的插入、删除等操作也是很容易出错的。尽管在编写程序的时候已经很细心的想到要注意哪些方面，但难免还是百密一疏，而且往往只是一个很小的错误，却检查很长时间也不容易检查出来。 当开始着手编写程序的时候，才发现