编写C程序,模拟实现首次、最佳、最坏适应算法的内存块分配与回收,要求每次分配和回收后显示出空闲分区和已分配分区的情况。假设在初始情况下,可用的内存空间为640KB。

时间: 2023-11-28 20:49:07 浏览: 58
以下是模拟实现首次、最佳、最坏适应算法的内存块分配与回收的C程序,其中空闲分区和已分配分区的情况会在每次分配和回收后显示出来: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MEM_SIZE 640 // 内存总大小 #define MIN_SIZE 5 // 最小分配单位 // 空闲内存块结构体 typedef struct { int start; // 起始地址 int len; // 长度 } free_block; // 已分配内存块结构体 typedef struct { int start; // 起始地址 int len; // 长度 int pid; // 进程ID } alloc_block; // 全局变量 int fit_type; // 内存分配算法类型 free_block free_blocks[10]; // 空闲内存块数组 alloc_block alloc_blocks[10]; // 已分配内存块数组 int free_count = 1; // 空闲内存块数量 int alloc_count = 0; // 已分配内存块数量 // 函数声明 void init(); // 初始化函数 void display(); // 显示函数 void allocate(int pid, int size); // 分配函数 void release(int pid); // 释放函数 int find_first(int size); // 首次适应算法 int find_best(int size); // 最佳适应算法 int find_worst(int size); // 最坏适应算法 int main() { int choice, pid, size; init(); while (1) { printf("\n\n[1] Allocate Memory\n[2] Release Memory\n[3] Display\n[4] Exit\nChoice: "); scanf("%d", &choice); switch (choice) { case 1: printf("\nEnter Process ID: "); scanf("%d", &pid); printf("Enter Process Size: "); scanf("%d", &size); allocate(pid, size); break; case 2: printf("\nEnter Process ID: "); scanf("%d", &pid); release(pid); break; case 3: display(); break; case 4: exit(0); default: printf("\nInvalid Choice!"); } } return 0; } // 初始化函数 void init() { free_blocks[0].start = 0; free_blocks[0].len = MEM_SIZE; printf("\nMemory Initialized."); } // 显示函数 void display() { int i; printf("\nFree Blocks:\n"); for (i = 0; i < free_count; i++) { printf("Start: %d\tLength: %d\n", free_blocks[i].start, free_blocks[i].len); } printf("\nAllocated Blocks:\n"); for (i = 0; i < alloc_count; i++) { printf("Start: %d\tLength: %d\tPID: %d\n", alloc_blocks[i].start, alloc_blocks[i].len, alloc_blocks[i].pid); } } // 分配函数 void allocate(int pid, int size) { int index, start, i; switch (fit_type) { case 1: index = find_first(size); break; case 2: index = find_best(size); break; case 3: index = find_worst(size); break; default: printf("\nInvalid Fit Type!"); return; } if (index == -1) { printf("\nMemory Allocation Failed."); return; } start = free_blocks[index].start; free_blocks[index].start += size; free_blocks[index].len -= size; if (free_blocks[index].len < MIN_SIZE) { for (i = index; i < free_count - 1; i++) { free_blocks[i] = free_blocks[i + 1]; } free_count--; } alloc_blocks[alloc_count].start = start; alloc_blocks[alloc_count].len = size; alloc_blocks[alloc_count].pid = pid; alloc_count++; printf("\nMemory Allocated Successfully."); } // 释放函数 void release(int pid) { int i, j, start, len; for (i = 0; i < alloc_count; i++) { if (alloc_blocks[i].pid == pid) { start = alloc_blocks[i].start; len = alloc_blocks[i].len; for (j = free_count - 1; j >= 0; j--) { if (free_blocks[j].start + free_blocks[j].len == start) { free_blocks[j].len += len; break; } } if (j == -1) { free_blocks[free_count].start = start; free_blocks[free_count].len = len; free_count++; } for (j = 0; j < free_count - 1; j++) { if (free_blocks[j].start > free_blocks[j + 1].start) { free_block temp = free_blocks[j]; free_blocks[j] = free_blocks[j + 1]; free_blocks[j + 1] = temp; } } for (j = i; j < alloc_count - 1; j++) { alloc_blocks[j] = alloc_blocks[j + 1]; } alloc_count--; printf("\nMemory Released Successfully."); return; } } printf("\nProcess Not Found!"); } // 首次适应算法 int find_first(int size) { int i; for (i = 0; i < free_count; i++) { if (free_blocks[i].len >= size) { return i; } } return -1; } // 最佳适应算法 int find_best(int size) { int i, index = -1; for (i = 0; i < free_count; i++) { if (free_blocks[i].len >= size && (index == -1 || free_blocks[i].len < free_blocks[index].len)) { index = i; } } return index; } // 最坏适应算法 int find_worst(int size) { int i, index = -1; for (i = 0; i < free_count; i++) { if (free_blocks[i].len >= size && (index == -1 || free_blocks[i].len > free_blocks[index].len)) { index = i; } } return index; } ``` 在程序运行时,会先初始化内存空间。然后会显示一个菜单,其中包含四个选项:分配内存、释放内存、显示内存情况和退出程序。选择分配内存时,需要输入进程ID和所需内存大小。选择释放内存时,需要输入要释放的进程ID。选择显示内存情况时,会分别显示空闲内存块和已分配内存块的起始地址、长度和进程ID。选择退出程序时,程序会结束运行。 可以根据需要选择不同的内存分配算法类型(首次适应算法、最佳适应算法或最坏适应算法)。默认为首次适应算法。 注意,为了方便演示,这里将内存空间划分为了10个内存块,实际情况下应该根据具体需求进行调整。

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