在这个实验中,主要探讨了操作系统中的存储管理,特别是关于可变分区分配的策略。实验的目标是模拟主存分配和回收过程,使用三种不同的分配算法:最先适应法、最佳适应法和最坏适应法。这些算法都是为了有效地管理有限的内存资源,确保作业能够合理地装入主存。
我们需要理解实验涉及的数据结构。主要有三个结构:`job`表示作业,包含作业的名称、大小和地址;`idle`表示空闲区,包括空闲区的大小、起始地址和指向下一个空闲区的指针;`allocate`表示已分配区,包含作业的名称、大小、地址以及指向下一个已分配区的指针。
实验首先创建空闲区表和已分配区表,分别由`creatidle()`和`creatallocate()`函数实现。接着,用户可以输入作业信息,通过`creatjob()`函数创建作业对象。
分配算法的实现是实验的重点。`init1()`函数实现了最先适应法,它遍历空闲区表,寻找第一个足够大的空闲区分配给作业。如果找到的空闲区比作业需要的大,就将其分为两部分,一部分用于作业,另一部分仍然是空闲区。`init2()`函数则实现了最佳适应法,这种方法尝试找到最小的空闲区来满足作业需求,以减少内存碎片。
此外,实验还要求实现最坏适应法,这种算法通常保留大块的空闲区以供大型作业使用,避免过多的小空闲区导致的碎片问题。最坏适应法的实现可能需要遍历空闲区表,找到最大的空闲区,然后检查是否足够分配。
作业撤离时,回收内存是通过将归还的区域与相邻的空闲区合并,形成更大的空闲区,并更新空闲区表。这个过程可能涉及到调整空闲区链表的结构。
实验过程中,需要编写测试用例来验证算法的正确性,包括不同大小的作业请求和不同初始内存布局的情况。测试结果和程序执行过程应记录在实验报告中,同时需要对遇到的问题、解决方案和收获进行总结,强调实验设计的逻辑性和数据结构的准确性。
实验报告应清晰地阐述实验的设计思路、程序结构和模块设计,详细描述数据结构和算法的工作原理,提供测试用例和实验结果,并对程序进行适当的注释以提高可读性。整个实验旨在加深对操作系统内存管理的理解,提升问题解决和编程能力。