操作系统实验：存储器分配与回收算法详解

"这篇文档是针对天津理工大学《操作系统》实验二的存储器分配与回收算法的详细代码解析，包括最先适应法、最佳适应法和最坏适应法的实现。实验内容涉及模拟操作系统的主存分配，通过编程实现三种不同的分配策略，并在作业撤离时进行空闲区的合并。设计中需要考虑不同算法的逻辑，以及如何维护空闲区表。文档中还提供了源码和详细的注释，帮助理解算法的运作过程。" 在操作系统中，存储管理是一个关键的组成部分，尤其是在处理主存资源有限的情况下。实验二的目标是模拟操作系统的存储管理，特别是可变分区的分配和回收策略。实验主要关注以下知识点： 1. **可变分区分配**：在这种方法中，主存被划分为不同大小的分区，这些分区的大小可以根据需要动态调整。当新作业请求内存时，需要找到一个足够大的空闲分区来满足需求。 2. **分配算法**： - **最先适应法（First Fit）**：从空闲区列表的开始，找到第一个足够大的空闲区域分配给进程，然后将该区域标记为已占用。 - **最佳适应法（Best Fit）**：同样从列表开始查找，但选择最小的能够满足进程需求的空闲区域，以减少内存碎片。 - **最坏适应法（Worst Fit）**：与前两者相反，它选择最大的空闲区域来分配，目的是尽量避免小的空闲区域，减少效率。 3. **内存回收与空闲区合并**：当一个作业结束并释放其占用的内存时，需要检查这个空闲区域是否与相邻的空闲区相邻，如果是，则将它们合并成一个更大的空闲区。 4. **数据结构**：为了实现这些算法，通常需要维护一个空闲区表，记录每个空闲区的起始地址、大小以及可能的状态（如是否被分配）。此外，可能还需要一个作业表来跟踪已分配的内存。 5. **程序设计**：源码中使用了C++，通过`work`数组表示作业信息，`idle`数组表示空闲区信息。代码的注释详细解释了如何根据所选的分配算法进行查找和分配，并处理回收情况。 实验要求进程数量不少于5个，并且可以选择实验一中的任何进程调度方式。在程序运行过程中，会输出数据结构的变化和内存的当前状态，以便于分析和理解存储管理的动态过程。 这个实验旨在让学生深入理解操作系统如何有效地管理和利用内存资源，通过实践操作加深对各种分配算法的理解，同时提高编程和问题解决能力。通过详尽的注释和源码，学习者可以清晰地看到每一步操作的具体实现，从而更好地掌握这些核心概念。