理解操作系统内存管理：FF/BF/WF算法与进程内存分配

本次文档是关于15级物联网本2班学生牛超在2017年12月8日进行的第五个操作系统实验，实验名称为“系统内存管理”。实验的主要目的是让学生深入理解操作系统中内存的分配模式，包括不同的内存分配策略（First Fit, Best Fit, and Worst Fit），以及进程管理和内存回收的过程。 在实验中，学生需要通过编写程序来实践这些理论知识。首先，学生需要熟悉并了解宏定义，如进程名称的最大长度（PROCESS_NAME_LEN）、最小碎片大小（MIN_SLICE）、默认内存大小（DEFAULT_MEM_SIZE）和默认内存起始位置。这些变量对内存管理至关重要，它们定义了程序运行时内存资源的基本配置。 实验内容包括理解内存管理的核心概念，即如何根据进程需求动态分配内存，比如在内存分配算法中，MA_FF表示First Fit（首次适应算法），MA_BF表示Best Fit（最佳适应算法），MA_WF表示Worst Fit（最坏适应算法）。学生需要通过选择不同的分配算法来观察其在内存利用效率上的差异。 实验还涉及进程的创建和内存回收。在创建进程时，学生将学习如何分配内存给新进程，而在进程结束时，需要正确地回收已使用的内存，释放相应的物理块，确保系统的内存资源得到有效管理。这涉及到内存的申请、释放以及内存碎片的处理，例如通过内存紧凑技术来减少碎片，提高内存的利用率。 此外，实验还可能涉及到内存回收过程的实现细节，包括如何跟踪空闲内存块，维护空闲块链表，以及如何根据内存请求动态调整内存分配策略。在整个过程中，学生需要不断理解和实践内存管理的最佳实践，以提升操作系统性能和资源利用率。 总结来说，这个实验不仅要求学生掌握内存管理的基本原理，还强调了编程技能的应用，包括内存分配、回收和优化等，对于培养学生的操作系统底层理解和实践能力具有重要意义。