可变分区存储管理：主存分配与回收实践

本次实验主要关注的是主存空间的分配和回收，特别是在可变分区存储管理方式下的实现。实验目标是让参与者熟悉主存分配与回收的原理，并通过实际操作理解不同存储管理策略下的内存管理过程。实验内容包括使用空闲分区表和空闲分区链作为数据结构，以及应用首次适应、最佳适应和最差适应这三种算法来管理主存的分配和回收。 在可变分区管理中，内存空间不是预先固定划分的，而是根据作业的实际需求动态创建。当一个新的作业请求内存时，系统会检查现有的空闲分区是否能满足其需求。如果满足，就会分割出相应大小的分区分配给该作业；如果不满足，作业则会被挂起等待。随着作业的执行和完成，内存空间会被不断分割，形成各种大小的空闲分区。 实验要求设计一个用户友好的界面，以便用户可以直观地观察到内存分配和回收的过程。具体而言，实验涉及的初始内存状态是640KB，其中操作系统占用40KB，剩余600KB供用户作业使用。在模拟过程中，不同的作业会申请和释放内存，例如作业1请求130KB，作业2请求60KB，作业3请求100KB等。每次作业完成时，它所占用的内存会被回收回空闲分区。 在实现分配和回收时，可以使用空闲分区链来跟踪内存状态。空闲分区链是一种数据结构，通过链接所有未被使用的分区，使得快速找到合适大小的空闲分区成为可能。此外，还会使用三种分配算法： 1. 首次适应算法：从空闲分区链的开始位置查找，选择第一个满足需求的分区进行分配，这样可以避免大的空闲分区被早期分配导致的碎片问题。 2. 最佳适应算法：遍历整个空闲分区链，选择最小的但能容纳作业的分区进行分配，以最大化保留大块的空闲空间，减少碎片。 3. 最差适应算法：与最佳适应相反，选择最大的空闲分区进行分配，这可能导致更多小的、难以利用的碎片，但在某些情况下可能更有效，比如当大作业频繁请求内存时。 实验环境基于IBM-PC兼容机，软件环境使用VC++6.0进行编程实现。通过这个实验，学生不仅可以深入理解主存管理的基本概念，还能通过实践提升编程和问题解决能力。