操作系统_内存分配与回收实验报告
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西 安 邮 电 大 学
（计算机学院）
课内实验报告
实验名称： 内存分配与回收
专业名称： 计算机科学与技术
班 级： 计科1503
学生姓名： ***
学号（8位）： ********
指导教师： ***
实验日期： 2016年5月23日---2016年6月6日
一. 实验目的及实验环境
1.实验目的
掌握内存分配FF，BF，WF策略及实现的思路；
掌握内存回收过程及实现思路；
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.实验环境
（1）硬件
CPU：I7-6500
内存：8G
显示器：笔记本显示器
硬盘空间：1TB
（2）软件
虚拟机名称及版本：Vmware
操作系统名称及版本：Ubuntu Kylin 16.04
编译器：gcc
二. 实验内容
1、实验前准备工作
阅读参考资料，掌握操作系统内存管理的过程，并熟悉FF，BF，WF内存分配策略以及内存回收策略。
2、实验内容
根据下发ppt内容，内存分配与回收程序要求完成如下功能，具体详细设计要求见ppt。
1 -Set memory size (default=1024)//设置内存大小
2 - Select memory allocation algorithm//选择内存分配算法FF、BF、WF
3 - New process//创建新进程，分配内存
4 - Terminate a process//终止进程，回收内存
5 - Display memory usage//显示内存当前使用情况
0 – Exit//程序退出
三．方案设计
1．功能模块图及解释
2．核心数据结构及解释
struct free_block_type //空闲块
{
int size;
int start_addr;
struct free_block_type *next;
};
struct allocated_block //已分配的内存块
{
int pid;
int size;
int start_addr;
char process_name[PROCESS_NAME_LEN];
struct allocated_block *next;
}；
1. Set memory size (default=1024):这个模块是用来设置内存大小的，从键盘获取一个数字，并将它赋值给内存大小；若没有设置，则默认内存的大小为1024。
2. Set_algorithm：这个模块是用来设置分配算法的，共有三种算法：首次循环适配算法、最好适配算法、最差适配算法。从键盘输入一种算法前的序号，根据算法点用不同的函数对内存进行分配；
3. New_process:此模块是用来创建进程的。从键盘输入进程号，调用fork（）创建进程并为其分配一定大小的内存，若分配成功，则将其连接到已分配链表中，否则分配失败；
4. Kill_process:此模块是用来杀死进程的。从键盘输入一个进程号，先调用find_process（）函数进行查找，若找到，则调用kill（）函数将其杀死并释放内存空间。
5. Display_mem_usage:此模块是用来显示内存的使用情况的。将每个进
程的内存使用情况显示出来，包括起始地址和内存大小；
6. Do_exit:这个模块是用来结束程序的，直接调用exit()实现。
3．主要算法流程图及解释
算法调用图
四．测试数据及运行结果
1．正常测试数据（3组）及运行结果；
2．非正常测试数据（2组）及运行结果。
五．总结
1．实验过程中遇到的问题及解决办法；
实验过程中不会实现最佳适应算法，然后通过网上查阅别人的算法，自己研究，解决了这个问题。
2．对设计及调试过程的心得体会。
这次实验让我充分了解了内存管理的机制，进一步加深了对计算机的了解，对于以后系统的研究学习计算机起到了至关重要的作用。
六．附录：源代码（电子版）
#include
#include
#include
/*常量定义*/
#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{
int size;
int start_addr;
struct free_block_type *next;
};
/*每个进程分配到的内存块的描述*/
struct allocated_block{
int pid;
int size;
int start_addr;
char process_name[PROCESS_NAME_LEN];
struct allocated_block *next;
};
/*指向内存中空闲块链表的首指针*/
struct free_block_type *free_block;
/*进程分配内存块链表的首指针*/
struct allocated_block *allocated_block_head = NULL;
int mem_size=DEFAULT_MEM_SIZE; /*内存大小*/
int ma_algorithm = MA_FF; /*当前分配算法*/
static int pid = 0; /*初始pid*/
int flag = 0; /*设置内存大小标志,防止重复设置*/
void display_menu();
void do_exit();
struct free_block_type *init_free_block(int mem_size);
void set_mem_size();
void set_algorithm();
void new_process();
void kill_process();
void display_mem_usage();
void rearrange(int choice);
void abc();
void rearrage_BF();
void rearrage_WF();
main(){
char choice;
pid=0;
free_block = init_free_block(mem_size); //初始化空闲区
display_menu();
while(1) {
printf("Please choice: ");
fflush(stdin);
choice=getchar(); //获取用户输入
switch(choice) {
case '1':
set_mem_size(); //设置内存大小break;
case '2':
set_algorithm();//设置算法flag=1;break;
case '3':
new_process();//创建新进程flag=1; break;
case '4':
kill_process();//删除进程flag=1; break;
case '5':
display_mem_usage();//显示内存使用flag=1; break;
case '0':do_exit();//释放链表并退出exit(0);
default: break;
}
choice=getchar();
}
}
//紧缩处理
void free_memory_rearrage(int memory_reduce_size,int allocated_size)
{
struct free_block_type *p1,*p2;
struct allocated_block *a1,*a2;
if(memory_reduce_size!=0) //分配完还有小块空间
{
p1=free_block;
p2=p1->next;
p1->start_addr=0;
p1->size=memory_reduce_size;
p1->next=NULL;
mem_size=memory_reduce_size; //
