操作系统实验-动态分区分配方式的模拟的全部代码

动态分区分配是一种内存管理策略，在操作系统实验中，我们通常使用链表来模拟动态创建、删除和分配大小不一的分区。以下是一个简单的C语言代码示例，展示了如何使用链表结构实现动态分区分配：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

// 定义分区节点结构
typedef struct {
    size_t size;
    void* ptr; // 分区地址
    bool is_free; // 是否为空闲
    struct PartitionNode* next; // 链接下一个分区
} PartitionNode;

// 动态分区管理器
typedef struct {
    PartitionNode* free_list; // 未分配的分区链表头部
    size_t total_memory; // 总内存大小
} MemoryManager;

// 初始化内存管理器
MemoryManager* init_memory_manager(size_t total_size) {
    MemoryManager* manager = malloc(sizeof(MemoryManager));
    if (!manager) {
        printf("Memory allocation failed.\n");
        return NULL;
    }
    manager->free_list = NULL;
    manager->total_memory = total_size;
    return manager;
}

// 分配分区
void* allocate_partition(MemoryManager* mm, size_t size) {
    if (size > mm->total_memory) {
        printf("Cannot allocate a partition larger than the total memory.\n");
        return NULL;
    }

    // 遍历空闲分区列表
    for (PartitionNode* node = mm->free_list; node != NULL; node = node->next) {
        if (node->is_free && node->size >= size) {
            // 将分区从空闲列表移除并标记为已分配
            node->is_free = false;
            mm->free_list = node->next;
            // 返回分区地址
            return node->ptr;
        }
    }

    // 如果没有足够大的空闲分区，增加一个新的分区
    void* new_ptr = malloc(size);
    if (!new_ptr) {
        printf("Memory allocation for new partition failed.\n");
        return NULL;
    }
    // 创建新的分区节点
    PartitionNode* newNode = malloc(sizeof(PartitionNode));
    newNode->size = size;
    newNode->ptr = new_ptr;
    newNode->is_free = false;
    newNode->next = mm->free_list;
    mm->free_list = newNode;

    return new_ptr;
}

// 释放分区
void deallocate_partition(MemoryManager* mm, void* ptr) {
    for (PartitionNode* node = mm->free_list; node != NULL; node = node->next) {
        if (node->ptr == ptr) {
            // 将分区添加回空闲列表
            node->is_free = true;
            mm->free_list = node;
            break;
        }
    }
}

// 示例用法
int main() {
    MemoryManager* manager = init_memory_manager(1000); // 假设总内存为1000字节
    if (manager) {
        void* allocated = allocate_partition(manager, 50); // 分配50字节
        // 使用分配的内存
        if (allocated) {
            // ...其他操作...
            deallocate_partition(manager, allocated); // 释放内存
        } else {
            printf("Failed to allocate memory.\n");
        }
        free(manager);
    } else {
        printf("Failed to initialize memory manager.\n");
    }
    return 0;
}