计算机操作系统”课程设计大作业 (2).pdf

【计算机操作系统】课程设计大作业通常涉及操作系统的核心概念，如内存管理。在这个设计中，主要关注的是内存分配算法，特别是“最优分配算法”。这个算法旨在有效地分配内存，以减少内存碎片并提高系统的整体效率。 我们需要理解数据结构。在这个例子中，结构`block_s`用于表示内存块。它包含三个成员： 1. `length`：表示块的实际长度，不包括`block_s`结构本身的大小。 2. `owner`：标记该块是否被分配，0表示空闲，非0表示已分配。 3. `offset`：当块为空闲时，表示下一个空闲块的偏移量；当块被占用时，表示作业实际申请的大小。 设计思想是遍历空闲内存块链表，寻找第一个满足申请大小要求的块。如果找到的块比申请的内存大，那么会将这个块切分为两部分：一部分满足当前请求，另一部分重新加入空闲块链表。这种策略旨在确保最小化内存浪费。 实现流程如下： 1. 遍历空闲链表，寻找第一个大小大于等于申请大小的空闲块。 2. 如果找到满足条件的块，检查其长度是否远大于申请大小（这里使用了`minisize`作为阈值）。 - 如果是，分配整个块给请求，并更新空闲链表。 - 如果不是，将块分割成两部分，一部分分配给请求，另一部分保留并添加回空闲链表。 3. 如果没有找到满足条件的块，返回错误信息，表示无法分配内存。 在提供的源代码中，可以看到`allocate()`函数实现了上述逻辑。它遍历空闲区表`free_table`，寻找合适的空闲块，然后根据`minisize`判断是否需要分割。同时，它还维护了一个已分配区表`used_table`，记录已分配的内存区域。 值得注意的是，这个设计中假设了最大作业数`n`和最大空闲区表项数`m`都是10，这在实际操作系统中可能会有所不同。此外，`minisize`的设定也会影响内存的分配策略，过小可能导致频繁的分割操作，增加碎片；过大则可能浪费内存资源。 在调试过程中，应确保所有的内存分配和回收操作都正确无误，避免出现内存泄漏或者数据错乱的情况。同时，考虑到实际情况的复杂性，可能还需要考虑多线程环境下的同步问题，以及如何有效地跟踪和报告内存状态等。 这个课程设计涵盖了操作系统中内存管理的关键方面，通过实现最优分配算法，学生可以深入理解操作系统如何处理内存分配问题，以及如何优化内存使用效率。