1、分区分配中数据结构的定义： 在分区分配中，我们需要一个数据结构来跟踪可用的内存分区。这个数据结构可以是一个数组，其中每个元素代表一个可用的分区。每个分区可以包含以下信息： - 分区的大小(以字节为单位) - 分区的起始地址 - 分区的状态(例如，是否已被分配) 2、数据结构的组织，可采用空闲分区表或空闲分区链： 空闲分区表是一种更高效的数据结构，它可以在常数时间内找到一个合适的分区。空闲分区表将所有的空闲分区按照大小排序，这样我们就可以直接查找到最大的可用分区。然而，这种方法需要额外的空间来存储所有的空闲分区。 空闲分区链则不需要额外的空间，但是查找空闲分区会花费更多的时间。在这种方法中，每个空闲分区都有一个指向下一个空闲分区的指针。 3、分区分配算法，分别采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程(allocated()函数),和回收过程(free())函数： 首次适应算法是一种最简单的分区分配算法，它从头到尾遍历所有的可用分区，直到找到一个足够大的分区来满足请求。当找到这样的一个分区时，就立即分配给请求者，并更新可用分区列表。 最佳适应算法则更加复杂一些，它需要计算出当前可用分区中最小的满足请求的分区。这种算法通常需要额外的空间来存储所有可用的分区。 回收过程(free())函数的任务是将释放的分区重新添加到可用分区列表中。如果该分区已经被分配给了某个请求者，那么就需要将其从该请求者的列表中移除。然后，如果该分区还有其他的请求者，那么就需要将其分配给这些请求者中的任何一个。如果没有其他请求者了，那么就需要将其添加到可用分区列表的最前面。 4、实现下列内存空间申请、释放过程(设初始状态下内存空间为640KB): ```python class MemoryManager: def __init__(self): self.memory = 640 * 1024 # 初始状态下内存空间为640KB self.free_list = [] # 用于存储空闲的内存分区 self.allocated_list = [] # 用于存储已经分配出去的内存分区 # 分配一个大小为size的内存分区 def allocate(self, size): if not self.can_allocate(size): raise Exception('No enough memory space') else: # 如果有足够的内存空间，那么就分配一个大小为size的内存分区 start = self.get_free_start() end = start + size self.free_list.remove((start, end)) # 从空闲列表中移除这个内存分区 self.allocated_list.append((start, end)) # 将这个内存分区添加到已分配列表中 return start # 返回这个内存分区的起始地址 # 释放一个已经分配出去的内存分区 def free(self, start, end): if not self.can_free(start, end): raise Exception('This memory block has already been allocated') else: # 如果这个内存块还没有被分配出去，那么就从已分配列表中移除它 self.free_list.append((start, end)) # 将这个内存块添加到空闲列表中 self.relocate_free_blocks() # 将空闲列表中的内存块重新分配给需要的人 ```
