操作系统实验：动态分区存储管理与首次适应算法

"本次实验主要关注操作系统的存储器管理，特别是动态分区存储管理方式。实验内容涉及内存分配和回收的程序实现，包括构建管理内存使用情况的数据结构，应用首次适应算法进行内存分配，以及根据不同情况回收作业。此外，实验还要求编写主函数进行测试。动态分区管理方式下，内存不预先划分，而是视作业需求动态分配。作业完成后，其占用的空间被回收，并可能与相邻空闲区合并。实验方法主要包括设计内存使用数据表格、分配和回收算法的实现。实验步骤涵盖创建已分配和空闲分区表，并通过数组模拟这些表格。" 在操作系统中，存储器管理是一项核心任务，它确保高效、公平地分配和回收内存资源。动态分区存储管理是一种灵活的策略，它不预先设定固定的分区，而是根据进程的需求实时分配。在本实验中，重点在于理解和实现这一策略。 首先，实验要求设计一个数据结构来跟踪内存的当前使用状态。这通常涉及到创建两个表格：已分配分区表和空闲分区表。已分配分区表记录了已经被占用的内存块的起始地址、长度和状态（是否已分配），而空闲分区表则保存了未被分配的内存块的信息。在提供的代码片段中，这两个表格使用结构体数组表示，每个结构体包含地址、长度和标志字段。 其次，实验要求使用首次适应算法进行内存分配。这种算法遵循的原则是从空闲分区列表的开始处查找，一旦找到一个足够大的空闲分区，就分配给请求者，而不是继续搜索可能更合适的空闲区。这种方法旨在避免内存碎片，因为它倾向于利用内存空间的前部。 对于内存回收，实验要求能够处理不同情况。当作业完成并释放其内存时，该空间应标记为可用，并可能与相邻的空闲区合并，以减少碎片并提高内存利用率。如果邻接的空闲区是连续的，那么它们可以通过更新数据表格来合并成一个更大的空闲分区。 最后，实验的验证环节是编写一个主函数，对上述功能进行测试。这可能包括模拟不同大小的内存请求，分配和回收内存，以及检查内存管理机制的正确性。 这个实验旨在通过实践加深对动态分区存储管理的理解，锻炼编程实现内存分配和回收算法的能力，以及掌握如何有效地维护内存使用情况的数据结构。通过这样的练习，学生可以更好地理解操作系统的内存管理机制，并在未来的设计和优化中应用这些知识。