操作系统实验：动态分区分配与页面管理

"操作系统实验三主要关注动态分区分配方式及其管理，通过编程模拟首次适应算法和最佳适应算法的内存分配与回收过程。实验目的是深化理解动态分区存储管理、请求调页系统的工作原理以及地址转换机制。实验内容包括设计C语言程序来实现这两种分配算法，并在特定的内存请求序列下展示内存分配和回收的结果。实验提供了初始的640KB内存空间和一系列内存申请与释放的场景。" 操作系统实验中的核心知识点包括： 1. **动态分区分配**：这是操作系统内存管理的一种方式，其中内存被划分为多个可变大小的分区，根据进程的需求动态地分配和回收。实验中涉及的数据结构是空闲分区链，用于跟踪内存的状态。 2. **首次适应算法（First Fit）**：在分配内存时，此算法从空闲分区链的开始查找，找到第一个足够大的空闲分区并分配给请求的进程。优点是快速，但可能导致大块内存被切割成小块，增加内存碎片。 3. **最佳适应算法（Best Fit）**：与首次适应不同，最佳适应算法遍历所有空闲分区，选择最小的满足需求的空闲分区进行分配，旨在尽量保留大块内存，减少碎片。但可能导致小的空闲分区更难以利用。 4. **空闲分区表**：实验中使用了`ElemType`结构体来表示每个分区，包含分区ID、大小、地址和状态（Free0或Busy1），用于维护空闲分区链。 5. **内存分配与回收函数**：`alloc()`和`free()`函数是实验的核心，它们分别实现了动态分区的分配和回收操作。`alloc()`要考虑分配策略，而`free()`需要将回收的分区重新插入到空闲分区链中。 6. **线性表的双向链表存储结构**：实验用到了这种数据结构来表示空闲分区链，每个节点包含分区信息以及前趋和后继指针，方便插入和删除操作。 7. **地址转换**：虽然未详细描述，但实验提到的页面、页表和地址转换是虚拟内存管理的重要部分。请求调页系统允许进程使用超出物理内存的地址空间，通过页面替换算法处理缺页异常，实现内存与磁盘之间的页面交换。 8. **内存请求序列**：实验给出了一个内存申请和释放的序列，用于测试分配和回收算法的效果。通过这个序列，可以观察不同算法如何影响内存的使用效率和碎片情况。 通过这次实验，学生能够深入理解动态分区存储管理的实际操作，以及不同分配策略的优缺点。同时，实验也强调了内存管理在操作系统中的重要性和复杂性。