动态分区算法模拟:内存分配与回收示例

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本项目要求编写一个动态分区分配算法模拟程序,目的是让学生深入理解动态分区存储管理方法及其实现过程。该程序主要关注空闲分区的管理和内存分配策略,包括首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。程序需要处理用户自定义的内存申请和释放操作,同时在申请不成功时显示当前内存占用情况。 程序的核心数据结构是`Memory`结构体,它包含了分区的起始地址、结束地址、分区ID、大小以及状态(是否被占用)。`memory`和`PCB`是两个相关的类型,用于表示内存分区和进程控制块。`p_ptr`变量用于跟踪进程控制块数组中的元素数量。 实现的关键函数包括: 1. `FF`(First Fit):首次适应算法,寻找第一个足够大的空闲分区来分配给新请求。 2. `BF`(Best Fit):最佳适应算法,查找最适合当前请求大小的空闲分区。 3. `WF`(Worst Fit):最坏适应算法,选择最小的空闲分区来分配,即使可能造成浪费。 4. `FFallocate`、`BFallocate` 和 `WFallocate`:分别实现上述三种算法的内存分配功能,根据用户输入的分配策略进行内存分配。 5. `free_`:释放内存操作,更新空闲分区链表。 6. `print`:输出内存状态,包括被占用和空闲分区的信息,格式化为用户指定的输出格式。 在主函数`main`中,首先读取初始内存状态、算法选择、以及一系列进程的申请或释放操作和对应的容量。然后根据用户选择的动态分区算法调用相应的分配函数。在每个操作后,调用`print`函数展示内存的状态变化。 测试用例展示了程序运行过程中可能遇到的不同情况,如进程按顺序申请、释放内存,并观察不同算法下内存的分配效果。通过这个项目,学生可以实践动态分区管理,并对比分析首次适应、最佳适应和最坏适应算法的优缺点。 总结来说,这个程序重点在于实现内存管理的逻辑,包括如何维护空闲区链表、如何根据不同的算法进行内存分配和回收,以及如何有效地展示内存状态。通过这个实践,可以提升学生对操作系统内存管理机制的理解和编程技能。