固定分区为什么不能实现多进程共享一个主存区

固定分区是指将主存分为若干个固定大小的分区，每个进程被分配一个固定的分区，进程间不能共享主存区，因为每个进程只能访问自己分配的那一部分主存。这是因为固定分区的分配方式是静态分配，每个进程的主存空间是在系统启动时就确定的，无法动态调整。如果多个进程共享一个主存区，就需要动态地调整主存空间分配，这就需要使用动态分区分配方式。

相关问题

根据固定分区的主存分配思想，用C语言设计并实现模拟固定分区分配方法

以下是一个简单的C语言示例，实现了模拟固定分区分配方法：

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

#define MAX_SIZE 100 // 最大内存大小
#define MIN_SIZE 10  // 最小内存大小
#define MAX_PART 10  // 最大分区数

int memory[MAX_SIZE];   // 内存数组
int partition[MAX_PART];  // 分区大小数组
int num_parts = 0;  // 分区数
int free_space = 0; // 空余内存大小

// 初始化内存
void init_memory()
{
    int i;
    for (i = 0; i < MAX_SIZE; i++) {
        memory[i] = 0;
    }
}

// 初始化分区
void init_partition()
{
    int i;
    for (i = 0; i < MAX_PART; i++) {
        partition[i] = 0;
    }
}

// 显示可用内存
void show_free_space()
{
    printf("Free memory: %d\n", free_space);
}

// 显示分区信息
void show_partitions()
{
    int i;
    printf("Partitions:\n");
    for (i = 0; i < num_parts; i++) {
        printf("%d. %d KB\n", i+1, partition[i]);
    }
}

// 添加分区
void add_partition(int size)
{
    if (num_parts >= MAX_PART) {
        printf("Error: too many partitions\n");
        return;
    }
    if (size < MIN_SIZE) {
        printf("Error: partition size too small\n");
        return;
    }
    partition[num_parts++] = size;
    free_space += size;
}

// 删除分区
void remove_partition(int index)
{
    if (index < 0 || index >= num_parts) {
        printf("Error: invalid partition index\n");
        return;
    }
    free_space -= partition[index];
    partition[index] = 0;
    int i;
    for (i = index; i < num_parts-1; i++) {
        partition[i] = partition[i+1];
    }
    partition[--num_parts] = 0;
}

// 分配内存
void allocate_memory(int size)
{
    if (size > free_space) {
        printf("Error: not enough free space\n");
        return;
    }
    int i;
    for (i = 0; i < num_parts; i++) {
        if (partition[i] >= size) {
            // 找到合适的分区，进行分配
            int j;
            for (j = 0; j < MAX_SIZE; j++) {
                if (memory[j] == 0) {
                    memory[j] = i+1;
                    break;
                }
            }
            partition[i] -= size;
            free_space -= size;
            printf("Allocated %d KB at address %d\n", size, j);
            return;
        }
    }
    printf("Error: no suitable partition found\n");
}

// 释放内存
void free_memory(int address)
{
    if (address < 0 || address >= MAX_SIZE) {
        printf("Error: invalid memory address\n");
        return;
    }
    int part = memory[address];
    if (part == 0) {
        printf("Error: address %d not allocated\n", address);
        return;
    }
    partition[part-1] += 1;
    free_space += 1;
    memory[address] = 0;
    printf("Freed memory at address %d\n", address);
}

int main()
{
    init_memory();
    init_partition();
    int choice, size, index, address;
    while (1) {
        printf("\nMenu:\n");
        printf("1. Add partition\n");
        printf("2. Remove partition\n");
        printf("3. Allocate memory\n");
        printf("4. Free memory\n");
        printf("5. Show free memory\n");
        printf("6. Show partitions\n");
        printf("0. Exit\n");
        printf("Enter choice: ");
        scanf("%d", &choice);
        switch (choice) {
            case 0:
                return 0;
            case 1:
                printf("Enter partition size (KB): ");
                scanf("%d", &size);
                add_partition(size);
                break;
            case 2:
                printf("Enter partition index: ");
                scanf("%d", &index);
                remove_partition(index-1);
                break;
            case 3:
                printf("Enter allocation size (KB): ");
                scanf("%d", &size);
                allocate_memory(size);
                break;
            case 4:
                printf("Enter memory address: ");
                scanf("%d", &address);
                free_memory(address);
                break;
            case 5:
                show_free_space();
                break;
            case 6:
                show_partitions();
                break;
            default:
                printf("Error: invalid choice\n");
                break;
        }
    }
    return 0;
}

这份代码使用了一个数组来模拟内存，另一个数组来存储分区大小。在程序运行时，用户可以选择添加、删除分区、分配和释放内存等操作。每次操作后，程序会显示当前的可用内存和分区信息。

在固定分区管理下，如何改善主存空间利用率?

固定分区管理是指将主存划分为相等的若干个固定大小的分区，每个分区只能分配给一个进程使用。要改善主存空间利用率，可以采取以下措施：

1. 动态分区管理：动态分区管理是指将主存划分为大小不等的分区，每个分区可以分配给一个进程使用。当进程请求分配空间时，系统会根据需要分配合适大小的分区。这种管理方式可以更好地利用主存空间，减少浪费。

2. 紧凑存储管理：紧凑存储管理是指在进程运行过程中，将主存中一些空闲的分区紧凑在一起，形成较大的空闲分区，以便更好地分配给其他进程使用。这种管理方式可以减少碎片，提高主存空间利用率。

3. 虚拟内存管理：虚拟内存管理是指将主存和辅存（硬盘等）组合起来，形成一个更大的地址空间供进程使用。当进程需要使用的数据不在主存中时，系统会将其从辅存中读取到主存中。这种管理方式可以大大提高主存空间利用率，减少内存浪费。

4. 分页管理：分页管理是指将主存和辅存划分为相等大小的页，当进程需要使用的数据不在主存中时，系统会将其从辅存中读取到一个空闲的页中。这种管理方式可以更好地利用主存空间，减少浪费。