设计内容三 模拟实现可变分区存储管理
1．目的和要求
在熟练掌握计算机分区存储管理方式的原理的基础上，利用一种程序设计语言模拟实现操作系统的可变分区存储管理的功能，一方面加深对原理的理解，另一方面提高学生通过编程根据已有原理解决实际问题的能力，为学生将来进行系统软件开发和针对实际问题提出高效的软件解决方案打下基础。
2．设计内容
设计合理的数据结构来描述存储空间：对于未分配出去的部分，可以用空闲分区队列或空闲分区链表来描述，对于已经分配出去的部分，由装入内存的作业占据，可以将作业组织成链表或数组。
实现分区存储管理的内存分配功能，要求选择至少两种适应算法（首次适应算法和循环首次适应算法至少选一，最佳适应算法和最坏适应算法至少选一）。
实现分区存储管理的内存回收算法：要求能够正确处理回收分区与空闲分区的四种邻接关系。
当碎片产生时，能够进行碎片的拼接。
3．设计环境
Windows操作系统、VC++6.0
C语言
4．设计提示
（1）基础知识
分区存储管理是操作系统进行内存管理的一种方式。现代操作系统广泛采用多道程序设计的技术来提高系统吞吐量和内存的利用率。由于可变分区存储管理将一个连续的作业装入一片大小与作业恰好相等的内存中，因而地址变换的算法简单，需要的硬件支持少，变换效率高。但是最大的缺点是随着作业不断地进出内存，会将内存逐渐分割成一些大小很小而数目较多的小块，而且一块中仅能容纳一道作业，导致内存利用率较低。分区存储管理的另一个缺点是由于必须将整个作业的逻辑地址空间全部装入内存作业才可以开始运行，因而这种存储管理的方式无法实现内存的扩充。
（2）数据结构
要模拟实现可变分区存储管理，有如下一些对象需要用相关的数据结构来描述：
l 内存中没有被存储管理程序分配给作业的部分，属于空闲内存，要求以分区为单位进行统一管理以合理分配。包括对分区的描述（结构体）和对多个分区的组织（表格或链表）。
l 对于内存中已经分配给作业的那部分内存，当作业完成后应该将占据的内存归还给系统，以便进行再分配。因此必须对已分配分区进行描述和组织，以便进行内存的回收。
（2）功能模块划分
大体上可以将整个程序的模块划分成如下几个部分：
1）主模块：主要是初始化（设置物理内存的用户区的大小，选取适应算法）和界面，界面参考如下：
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1------初始化 2------作业进入内存（内存分配算法1） 3------作业进入内存（内存分配算法2） 4------作业完成（内存回收，相对于内存分配算法1） 5------作业完成（内存回收，相对于内存分配算法2） 6------显示当前自由分区链 7------显示当前内存中的作业占据的分区 8------碎片拼接 9------退出 |
2）内存分配算法（实现两种适应算法）
3）内存回收算法（考虑四种邻接情况，尤其是采用最佳（坏）适应算法时的分区合并）
4）碎片拼接算法
5）空闲分区队列显示
6）作业队列显示
除此之外,有些反复执行的操作考虑用过程或函数实现。总而言之，整个程序应该结构清晰，界面友好，可读性好，易调试，易扩充，易维护。
1、这个程序的头文件
2、这个程序的头文件定义
3、这个程序的主函数