操作系统实验：动态异长分区存储管理

"动态异长分区的存储分配与回收算法是操作系统中内存管理的关键技术，涉及动态地划分内存空间以适应不同大小进程的需求。这种分配方式常用于界地址存储管理和段式存储管理。实验旨在通过模拟算法来理解和掌握这一过程。" 在计算机系统中，存储管理是操作系统的核心任务之一，它负责内存和外存资源的有效利用。内存管理包括存储分配、共享、保护、扩充和地址映射等功能，确保多进程环境下的正常运行。当进程被创建并进入内存时，操作系统会为其分配相应的存储空间，并在进程结束后回收这部分空间。 动态异长分区与静态等长分区的主要区别在于，前者允许内存区域根据进程实际需求动态调整大小，而后者将内存固定划分为相同大小的块。这种灵活性使得动态异长分区更适用于处理大小不一的进程，但同时也增加了管理的复杂性，可能导致内存碎片。 在动态异长分区的管理中，操作系统通常维护两个关键的数据结构：分配表和空闲区域表。分配表记录已分配给进程的内存区域信息，而空闲区域表则存储未被占用的内存块及其大小。例如，表2-1展示了空闲区域表的结构，其中包含空闲区域的起始地址和长度。此外，每个进程的PCB（进程控制块）也会记录其占用的内存信息。 实验中，线程代表进程，线程驻留区域表（如图2-2所示）用于描述线程占用的内存空间，包括线程名称、起始地址和大小。此外，还有一张请求信息表（图2-3），记录线程对内存的大小需求和预计驻留时间，以便进行有效的内存分配和回收。 动态异长分区的分配算法通常包括首次适应、最佳适应、最差适应等策略。首次适应算法从空闲区域表的开始位置选择第一个满足需求的区域；最佳适应算法则寻找最小的但足够大的空闲区域，以减少内存碎片；最差适应算法则相反，选择最大的空闲区域，希望避免过多的小碎片产生。回收算法则涉及如何将释放的内存合并回空闲区域，以优化内存利用率。 在碎片整理方面，当空闲区域变得零散时，操作系统可能需要执行整理操作，将分散的空闲区域合并成连续的大块。这一过程可以通过移动进程或者重新组织空闲区域表来实现。 动态异长分区的存储分配与回收算法是操作系统内存管理的核心，它涉及到如何高效地分配、使用和回收内存，以满足多变的进程需求，并保持系统的稳定和高效运行。通过模拟实验，学生可以深入理解这些算法的工作原理和实际效果。