C语言实现动态分区分配方式模拟

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#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>


typedef struct {
    int no;
    int add;
    int size;
    int status;
} EMP; // 空闲分区表


typedef struct {
    int add;
    int size;
    int status;
    char name[5];
} USE; // 分区使用表


void allocate(EMP emp_list[10], USE use_list[10]) { // 分配功能
    int i = 0, j = 0;
    int k, found, S, add;
    char pname[5];
    printf('请输入进程名称:\n');
    scanf('%s', pname);
    printf('请输入所需空间:\n');
    scanf('%d', &S);
    while (i < 10) {
        if (emp_list[i].size >= S && emp_list[i].status == 0) { // if have found
            found = 1;
            k = emp_list[i].size - S;
            if (k == 0) {
                emp_list[i].status = 1;
                emp_list[i].size = 0;
                add = emp_list[i].add;
            } else {
                emp_list[i].size -= S;
                add = emp_list[i].add;
                emp_list[i].add += S;
            } // end else

            j = 0;
            while (j < 10) {
                if (use_list[j].status == 0)
                    break;
                else
                    j++;
            } // end while 从uselist中找一个状态为0的表目
            if (j == 10)
                printf('所用空间满'); // 没有从uselist中找到空余表目
            else {
                strcpy(use_list[j].name, pname);
                use_list[j].add = add;
                use_list[j].size = S;
                use_list[j].status = 1;
            } // end else
            break;
        } // end if
        else
            i++;
    } // end while

    if (found != 1)
        printf('作业还需继续等待，因为空闲分区表满了\n');
} // end allocate


void show(EMP emp_list[10], USE use_list[10]) {
    // 输出已分配分区和空闲分区
    printf('*********************************************************\n');
    printf('***************总分配分区表******************************\n');
    printf('分区序号      开始地址      大小         状态      \n');
    int i = 0, j = 0;
    printf('空表目 : \n ');
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf('   %d           %d           %d           %d\n', emp_list[i].no, emp_list[i].add, emp_list[i].size, emp_list[i].status);
    }
    printf('已分配 : \n ');
    for (j = 0; j < 10; j++) {
        if (use_list[j].status == 1)
            printf('   %s           %d           %d\n', use_list[j].name, use_list[j].add, use_list[j].size);
    }
    printf('*********************************************************\n');
}


void recycle(EMP emp_list[10], USE use_list[10]) {
    int i = 0, j = 0, q = 0, add, length;
    char n[10];
    printf('请输入回收区名称:\n');
    scanf('%s', n);
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        if (use_list[i].status == 1 && strcmp(use_list[i].name, n) == 0) {
            use_list[i].status = 0;
            add = use_list[i].add;
            length = use_list[i].size;
            for (j = 1; j < 10; j++) {
                if (emp_list[j - 1].add + emp_list[j - 1].size == add) {
                    if (add + length == emp_list[j].add) {
                        emp_list[j].size = length + emp_list[j].size;
                        emp_list[j].add = add;
                        emp_list[j].status = 0;
                        break;
                    } // end if

                    else {
                        emp_list[j].size += length;
                        emp_list[j].status = 0;
                    } // end else
                } // end if
            } // end for
            printf('%s 已找到\n', use_list[i].name);
            break;
        } // end if
    } // end for
} // end void

int main() {
    EMP emp_list[10];
    USE use_list[10];
    int select, i = 0, j = 0; // 接受用户输入的功能号
    int flag = 1; // 控制循环的变量
    /*初始化未分配区表、已分配区表*/
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        emp_list[i].size = pow(2, i);
        emp_list[i].no = i + 1;

        if (i != 0) {
            emp_list[i].add = emp_list[i - 1].add + emp_list[i - 1].size;
            emp_list[i].status = 0;
        } else {
            emp_list[i].add = 0;
            emp_list[i].status = 1;
        }
        // 定义始址
    }

    for (j = 0; j < 10; j++) {
        use_list[j].size = pow(2, i);
        use_list[j].status = 0;
    }


    /*设计整个系统框架*/

    while (flag == 1) /*当flag的值等于0时，程序结束*/
    {
        /*构建系统菜单*/
        printf('**********Main    Menu************\n');
        printf('**********1----分配内存***************\n');
        printf('**********2----回收内存***************\n');
        printf('**********3----查看内存表***************\n');
        printf('**********0----退出系统***************\n');
        printf('**************************************\n');
        printf(' 请输入你的选择(0-3):');
        /*接收用户从键盘输入的功能号*/
        scanf('%d', &select);

        /*函数调用*/
        switch (select) {
        case 1:
            allocate(emp_list, use_list);
            break;
        case 2:
            recycle(emp_list, use_list);
            break;
        case 3:
            show(emp_list, use_list);
            break;
        case 0:
            flag = 0;
            break;
        default:
            printf('input error!');
            break;
        }/*end switch*/
    }
    return 0;/*end while*/
}/*end main*/

这段 C 语言代码模拟了操作系统的动态分区分配方式，通过维护空闲分区表和已分配分区表来管理内存资源，并提供了分配、回收和查看内存使用情况的功能。

代码亮点：

• 使用结构体清晰地表示空闲分区和已分配分区的数据结构。
• 实现了内存分配、回收和展示功能的函数，代码结构清晰易懂。
• 使用循环和条件语句实现了内存分配和回收的逻辑，代码简洁高效。

改进建议：

• 可以添加内存碎片处理机制，例如采用首次适应算法、最佳适应算法等，提高内存利用率。
• 可以增加错误处理机制，例如对用户输入进行校验，提高程序的健壮性。
• 可以使用更直观的图形界面展示内存分配情况，提高用户体验。

总的来说，这段代码是一个很好的学习操作系统内存管理的例子，可以帮助我们更好地理解动态分区分配方式的原理和实现。