位示图在分页管理下的主存分配与回收实现

"本次实习报告关注的是在分页管理方式下如何使用位示图来管理主存空间，涉及主存的分配与回收机制。通过实习，目的是为了理解不同存储管理方式下的内存操作，并设计了一个简单的系统模拟这个过程。报告中提到了主要的数据结构和关键代码段，展示了内存分配和回收的具体步骤。" 在操作系统中，主存空间的管理是至关重要的，特别是在多任务环境下。分页管理方式是一种常见的内存管理策略，它将主存划分为固定大小的页框，而进程的虚拟地址空间则被划分为同样大小的页。位示图是一种有效的内存状态表示方法，其中每个位代表一个页框的状态，0通常表示空闲，1表示已分配。 在这个实习项目中，系统假设主存被划分为64个等大的块，并使用位示图（`struct bitgraph`）来跟踪这些块的状态。位示图的每个元素`A[MAX][MAX]`可以表示多个页框，由于每个字节可以表示8个位，因此可以通过块号（j*8+i）定位到位示图中的具体位。在分配内存时，会检查空闲块数是否足够，如果足够，则在位示图中找到第一个未被使用的位，将其置为1，并更新空闲块数。同时，根据分配的块号创建页表，页表记录了每个页对应的物理块号。 进程数据结构`struct proc`包含了进程的名称、页表指针、所需空间以及指向下一个进程的指针，这使得可以链接多个进程并跟踪它们的内存需求。在分配内存时，如果所需的内存超过了当前的空闲块数，系统会提示内存不足。否则，将为新进程分配页表，并将分配的物理块号写入页表。 回收内存时，会遍历位示图找到对应的已分配位，将其重置为0，表示该块现在是空闲的，同时增加空闲块数。这个过程确保了位示图和空闲块数的同步，有效地反映了主存的实际使用情况。 通过这样的实习，学生可以深入理解分页存储管理和位示图在实际操作中的应用，学习如何在软件层面实现内存的分配与回收，这对于理解和设计更复杂的内存管理系统具有基础性的价值。