动态内存分配和回收
动态分区存储管理方式的主存分配回收总结
动态分区存储管理方式的主存分配回收总结动态分区存储管理是一种常见的主存分配回收技术，它通过动态创建并分配大小不等的存储块来管理主存空间，以满足不同进程的需求。
这种管理方式在操作系统中起着至关重要的作用，因此本文将对动态分区存储管理的主存分配回收进行总结，从原理、特点、优缺点及其在实际应用中的情况进行阐述。
一、原理动态分区存储管理是基于分区的主存管理机制，它将主存空间划分为多个不等大小的分区，每个分区可以被分配给一个进程使用。
当系统收到一个新进程的请求时，它会根据需要的主存大小为进程分配一个合适大小的分区。
当进程执行完毕，系统会回收该进程所占用的分区，使得该空间可以再次被分配给其他进程使用。
在动态分区存储管理中，主要有两种分配方式：首次适应算法和最佳适应算法。
首次适应算法是从第一个满足大小要求的分区开始进行分配；而最佳适应算法是从所有满足大小要求的分区中选择最小的分区进行分配。
这两种分配方式都有自己的优点和局限性，但它们都是基于动态分区存储管理的基本原理。
二、特点1.灵活性动态分区存储管理可以根据进程的需求动态地分配和回收主存空间，提高了主存的利用率和效率。
进程可以根据需要申请和释放主存空间，而无需预先分配固定大小的空间。
2.节省空间动态分区存储管理可以尽可能地利用主存中的碎片空间，减少了外部碎片的浪费。
这种管理方式能够充分利用主存空间，提高了主存的利用率。
3.多样性动态分区存储管理可以适应不同大小的进程需求，能够根据进程的大小灵活地进行分区分配，满足了不同进程的需求。
三、优缺点1.优点（1）提高了主存的利用率和效率。
（2）灵活地分配和回收主存空间，满足不同进程的需求。
（3）节省了主存空间，减少了碎片的浪费。
2.缺点（1）会产生外部碎片，影响了分区空间的利用率。
（2）分配和回收过程中可能产生较大的开销，影响了系统的性能。
四、在实际应用中的情况动态分区存储管理在操作系统中得到了广泛的应用，特别是在多道程序设计和实时系统中。
简述采用动态分区分配的内存管理方式时内存回收的流程
简述采用动态分区分配的内存管理方式时内存回收的流程在采用动态分区分配的内存管理方式下，内存回收是指在程序运行过程中，回收已经使用但不再需要的内存空间，以便能够重新分配给其他需要使用的程序或进程。
下面将详细介绍动态分区分配的内存回收流程。
1.标记已被释放的内存块：在动态分区分配方式中，每个已被分配的内存块都需要维护一个标记位，用于标记其是否已经被释放。
当程序运行到内存回收的时候，首先需要根据一定的算法遍历整个内存空间，查找标记位为已释放的内存块。
2.合并相邻的空闲内存块：找到标记位为已释放的内存块后，需要将其与相邻的其他被释放的内存块合并，以构成更大的空闲内存块。
这样做可以减少内存碎片化，提高内存利用率。
3.更新内存管理信息：合并空闲内存块后，需要更新内存管理信息。
这包括更新已分配和空闲内存块的起始地址和大小等信息，以便后续程序再次申请内存时能够查找合适的空闲内存块。
4.触发垃圾回收机制：在一些情况下，程序回收的内存可能存在垃圾数据，例如被遗忘的对象或者无法访问的内存块。
这时候，系统通常触发垃圾回收机制，通过垃圾回收算法来识别并回收这些垃圾数据。
5.回收被释放的内存：经过前面的步骤，现在得到了一系列被合并和标记为已释放的内存块。
接下来，系统将这些内存块回收，使其重新变为可用的空闲内存。
6.维护内存分区：在进行内存回收后，还需要维护内存分区，以便后续的内存分配能够顺利进行。
这包括更新内存分区表，记录每个分区的起始地址和大小等信息。
7.返回内存空间：经过上述步骤，内存回收过程完成，系统可以将释放的内存空间重新变为可用的，以供其他程序或进程申请使用。
需要注意的是，在动态分区分配方式下，内存回收是一个相对复杂的过程。
因为内存回收涉及到合并内存块、更新内存管理信息等操作，同时还需要考虑内存碎片化和效率问题。
因此，在实际应用中，需要根据具体的场景和需求选择合适的内存回收策略和算法，以达到最优的内存管理效果。
操作系统-存储管理动态分区分配及回收算法(附源码)
存储管理动态分区分配及回收算法课程名称:计算机操作系统班级:信1501-2实验者姓名：李琛实验日期：2018年5月20日评分：教师签名：一、实验目的分区管理是应用较广泛的一种存储管理技术。
本实验要求用一种结构化高级语言构造分区描述器，编制动态分区分配算法和回收算法模拟程序，并讨论不同分配算法的特点.二、实验要求1、编写:First Fit Algorithm2、编写：Best Fit Algorithm3、编写：空闲区回收算法三、实验过程（一）主程序1、定义分区描述器node，包括3 个元素:（1)adr-—分区首地址(2）size——分区大小(3)next——指向下一个分区的指针2、定义3 个指向node 结构的指针变量：(1）head1——空闲区队列首指针（2）back1-—指向释放区node 结构的指针（3）assign——指向申请的内存分区node 结构的指针3、定义1 个整形变量：free——用户申请存储区的大小（由用户键入）（二)过程1、定义check 过程，用于检查指定的释放块（由用户键入）的合法性2、定义assignment1 过程，实现First Fit Algorithm3、定义assignment2 过程，实现Best Fit Algorithm4、定义acceptment1 过程，实现First Fit Algorithm 的回收算法5、定义acceptment2 过程，实现Best Fit Algorithm 的回收算法6、定义print 过程，打印空闲区队列（三）执行程序首先申请一整块空闲区，其首址为0，大小为32767；然后，提示用户使用哪种分配算法，再提示是分配还是回收；分配时要求输入申请区的大小，回收时要求输入释放区的首址和大小。
实验代码Main。
cpp#include〈stdio。
h〉#include<stdlib.h>#include〈string。
虚拟机内存管理：分配与回收策略(五)
虚拟机内存管理：分配与回收策略虚拟机内存管理在计算机系统中扮演着至关重要的角色。
它负责为虚拟机提供足够的内存空间，以支持应用程序的运行，并有效地分配和回收内存资源。
本文将探讨虚拟机内存管理的分配与回收策略，以及它们的挑战和优化方案。
一、内存分配策略内存分配是虚拟机内存管理的首要任务。
它决定了如何将有限的物理内存资源分配给虚拟机中的应用程序。
常见的内存分配策略包括固定分配、可变分配和动态分配。
固定分配是将一定大小的内存块预先分配给虚拟机，并在虚拟机启动时使用。
这种策略简单可靠，但可能造成内存浪费。
可变分配是按需动态分配内存，当应用程序需要时，虚拟机会为其分配额外的内存。
这种策略可以更有效地利用内存资源，但也可能导致内存碎片问题。
动态分配则是将内存分为大小不等的页框，并根据应用程序的需求灵活地分配内存页。
动态分配具有较高的内存利用率和较低的内存碎片，但其实现复杂度较高。
二、内存回收策略内存回收策略是虚拟机内存管理的另一个重要方面。
它负责在应用程序释放内存时，将已使用的内存回收并重新分配给其他应用程序。
常见的内存回收策略包括垃圾回收和页面置换。
垃圾回收是一种自动内存回收策略，通过识别和回收不再使用的内存对象来释放内存空间。
它基于"标记-清除"或"复制-压缩"等算法，可以有效地回收内存。
然而，垃圾回收可能引起应用程序的停顿，并降低系统的性能。
页面置换主要用于虚拟内存系统中，当物理内存不足时，将内存中的某些页面置换到磁盘上。
常见的页面置换算法有最先进先出(FIFO)、最近最少使用(LRU)和最佳(OPT)等。
这些算法根据页面访问的频率和时间等因素选择被置换的页面，以最大程度地降低页面访问的成本。
三、挑战与优化方案虚拟机内存管理面临着许多挑战，包括内存碎片问题、空闲内存管理、应用程序资源竞争等。
为了优化内存管理性能，一些优化方案被提出。
首先，在内存分配方面，可以采用动态分配和内存池的技术。
虚拟机内存管理：分配与回收策略(一)
虚拟机内存管理：分配与回收策略作为计算机科学中的重要概念之一，虚拟机内存管理在现代计算中发挥着关键作用。
它不仅关乎到计算机系统的性能与效率，还影响着用户体验和软件开发的质量。
本文将介绍虚拟机内存管理的分配与回收策略，并探讨它们对系统性能的影响。
一、内存分配策略在虚拟机内存管理中，内存分配策略决定了如何将有限的内存资源分配给不同的程序和应用。
下面将介绍几种常见的内存分配策略。
1. 固定分区分配固定分区分配是一种较为简单直接的内存分配策略。
它将内存划分为固定大小的分区，每个分区都被分配给一个程序或应用。
这种策略的优点是实现简单、分配效率较高。
然而，由于每个程序都需要有固定大小的分区，导致了内存碎片问题。
当分区大小与程序需求不匹配时，将造成内存浪费或无法满足需要。
2. 动态分区分配为解决固定分区分配中的内存碎片问题，动态分区分配策略应运而生。
它允许程序在运行时根据需要动态分配内存空间。
常见的动态分区分配算法有“首次适应算法”、“循环首次适应算法”等。
这些算法通过优化内存分配过程，减少内存碎片，提高内存利用率。
3. 页表分配为实现虚拟内存的概念，页表分配策略被广泛应用于现代计算机系统中。
它将物理内存划分为固定大小的物理页框，并将虚拟内存划分为固定大小的虚拟页。
通过页表，将虚拟页映射到物理页框上。
这种策略实现了虚拟内存与物理内存的分离，使得程序能够运行在比实际物理内存更大的地址空间上。
二、内存回收策略除了分配内存，虚拟机内存管理还需要处理内存的回收。
及时回收不再使用的内存，释放给其他应用或程序使用，对于系统的正常运行至关重要。
下面将介绍几种常见的内存回收策略。
1. 垃圾回收垃圾回收是一种主动管理内存的策略。
它通过自动识别和回收不再使用的内存对象，释放它们所占用的内存空间。
垃圾回收策略通过算法实现，如引用计数、标记-清除、复制算法等。
这些算法帮助虚拟机定期检测并回收无用的内存对象，减少内存泄漏和资源浪费问题。
资源管理策略的类型
资源管理策略的类型资源管理策略是指在计算机系统中，针对不同类型的资源（如内存、CPU、磁盘等）制定的一系列管理和调度方法。
合理的资源管理策略可以提高系统的性能和效率，保证系统的稳定运行。
本文将介绍几种常见的资源管理策略类型。
一、内存管理策略内存是计算机系统中最重要的资源之一，合理的内存管理策略可以提高系统的性能和稳定性。
常见的内存管理策略有以下几种：1. 静态分区管理策略：将内存分为若干固定大小的分区，每个分区只能分配给一个进程使用。
这种策略简单高效，但会导致内存碎片问题。
2. 动态分区管理策略：根据进程的需求，动态地分配和回收内存空间。
常见的动态分区管理策略有首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法等。
3. 页面置换算法：当内存不足时，需要将部分页面从内存中置换到磁盘上，以释放出内存空间。
常见的页面置换算法有最近最少使用（LRU）算法、先进先出（FIFO）算法和时钟（Clock）算法等。
二、CPU调度策略CPU是计算机系统中的核心资源，合理的CPU调度策略可以提高系统的响应速度和吞吐量。
常见的CPU调度策略有以下几种：1. 先来先服务（FCFS）调度策略：按照进程到达的顺序进行调度，不考虑进程的执行时间。
这种策略简单公平，但容易导致长作业等待时间过长。
2. 短作业优先（SJF）调度策略：选择执行时间最短的进程优先执行。
这种策略可以最大限度地减少平均等待时间，但可能导致长作业饥饿。
3. 时间片轮转（RR）调度策略：将CPU时间划分为若干时间片，每个进程在一个时间片内执行，时间片用完后切换到下一个进程。
这种策略可以平衡各个进程的响应时间，但可能导致上下文切换过多。
三、磁盘调度策略磁盘是计算机系统中常用的存储设备，合理的磁盘调度策略可以提高磁盘的访问速度和效率。
常见的磁盘调度策略有以下几种：1. 先来先服务（FCFS）调度策略：按照磁盘请求的顺序进行调度，不考虑磁盘访问时间。
这种策略简单公平，但可能导致磁盘头部移动过多。
实验五-动态分区存储管理
实验五动态分区存储管理一、实验目的深入了解采用动态分区存储管理方式的内存分配回收的实现。
通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉动态分区存储管理的内存分配和回收。
二、实验内容编写程序完成动态分区存储管理方式的内存分配回收。
具体包括：确定内存空间分配表；采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收；编写主函数对所做工作进行测试。
三、设计思路整体思路：动态分区管理方式将内存除操作系统占用区域外的空间看成一个大的空闲区。
当作业要求装入内存时，根据作业需要内存空间的大小查询内存中的各个空闲区，当从内存空间中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业需求量划出一个分区装人该作业，作业执行完后，其所占的内存分区被收回，成为一个空闲区。
如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。
设计所采用的算法：采用最优适应算法，每次为作业分配内存时，总是把既能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。
但最优适应算法容易出现找到的一个分区可能只比作业所需求的长度略大一点的情行，这时，空闲区分割后剩下的空闲区就很小以致很难再使用，降低了内存的使用率。
为解决此问题，设定一个限值minsize，如果空闲区的大小减去作业需求长度得到的值小于等于minsize，不再将空闲区分成己分分区和空闲区两部分，而是将整个空闲区都分配给作业。
内存分配与回收所使用的结构体：为便于对内存的分配和回收，建立两张表记录内存的使用情况。
一张为记录作业占用分区的“内存分配表”，内容包括分区起始地址、长度、作业名/标志（为0时作为标志位表示空栏目）；一张为记录空闲区的“空闲分区表”，内容包括分区起始地址、长度、标志（0表空栏目，1表未分配）。
两张表都采用顺序表形式。
关于分配留下的内存小碎片问题：当要装入一个作业时，从“空闲分区表”中查找标志为“1”（未分配）且满足作业所需内存大小的最小空闲区，若空闲区的大小与作业所需大小的差值小于或等于minsize，把该分区全部分配给作业，并把该空闲区的标志改为“0”（空栏目）。
存储管理动态分区分配及回收算法
存储管理动态分区分配及回收算法存储管理是操作系统中非常重要的一部分，它负责对计算机系统的内存进行有效的分配和回收。
动态分区分配及回收算法是其中的一种方法，本文将详细介绍该算法的原理和实现。
动态分区分配及回收算法是一种将内存空间划分为若干个动态分区的算法。
当新的作业请求空间时，系统会根据作业的大小来分配一个合适大小的分区，使得作业可以存储在其中。
当作业执行完毕后，该分区又可以被回收，用于存储新的作业。
动态分区分配及回收算法包括以下几个步骤：1.初始分配:当系统启动时，将整个内存空间划分为一个初始分区，该分区可以容纳整个作业。
这个分区是一个连续的内存块，其大小与初始内存大小相同。
2.漏洞表管理:系统会维护一个漏洞表，用于记录所有的可用分区的大小和位置。
当一个分区被占用时，会从漏洞表中删除该分区，并将剩余的空间标记为可用。
3.分区分配:当一个作业请求空间时，系统会根据作业的大小，在漏洞表中查找一个合适大小的分区。
通常有以下几种分配策略：- 首次适应(First Fit): 从漏洞表中找到第一个满足作业大小的分区。
这种策略简单快速，但可能会导致内存碎片的产生。
- 最佳适应(Best Fit): 从漏洞表中找到最小的满足作业大小的分区。
这种策略可以尽量减少内存碎片，但是分配速度相对较慢。
- 最差适应(Worst Fit): 从漏洞表中找到最大的满足作业大小的分区。
这种策略可以尽量减少内存碎片，但是分配速度相对较慢。
4.分区回收:当一个作业执行完毕后，系统会将该分区标记为可用，并更新漏洞表。
如果相邻的可用分区也是可合并的，系统会将它们合并成一个更大的分区。
总结来说，动态分区分配及回收算法是一种对计算机系统内存进行有效分配和回收的方法。
通过合理的分配策略和回收机制，可以充分利用内存资源，提高系统性能。
然而，如何处理内存碎片问题以及选择合适的分配策略是需要仔细考虑的问题。
虚拟机内存管理：分配与回收策略(六)
虚拟机内存管理：分配与回收策略概述随着计算机技术的飞速发展，虚拟化技术在数据中心中的应用日益广泛。
虚拟机是一种将物理服务器划分为多个独立虚拟环境的技术，它通过虚拟机监控程序（VMM）来管理物理资源。
其中，内存管理是虚拟化技术中的重要组成部分。
本文将着重讨论虚拟机内存管理中的分配与回收策略。
虚拟机内存分配策略虚拟机内存分配策略目的在于高效地利用有限的物理内存资源，并满足虚拟机对内存的需求。
常见的内存分配策略包括固定分配、按需分配和动态分配。
固定分配是指将一定数量的物理内存资源预先分配给虚拟机。
这种分配策略适用于长时间运行的虚拟机，能够在一定程度上保障虚拟机的性能稳定性。
然而，固定分配策略存在一定浪费，因为虚拟机可能在某些时候没有充分利用分配的内存。
按需分配是动态分配内存的一种策略，只有虚拟机在运行过程中需要时才分配内存。
这种分配策略可以灵活应对虚拟机的内存需求，避免了过度分配的浪费。
然而，按需分配也存在一定的问题，当多个虚拟机同时需要内存时，可能会导致内存不足的情况。
动态分配是根据虚拟机的内存使用情况动态调整内存资源。
虚拟机可以根据负载情况自动请求更多内存或释放多余的内存。
这种分配策略可以更好地适应虚拟机工作负载的变化，提高内存资源的利用率。
但是，动态分配策略也需要较高的管理开销和额外的资源投入。
虚拟机内存回收策略虚拟机内存回收是指通过合理的回收方式释放被虚拟机占用但实际上闲置的内存资源。
常见的内存回收策略包括页面换出、压缩和抢占。
页面换出是将虚拟机内存中的某些页面写回到磁盘或其他非易失性存储介质上，以释放内存空间。
当虚拟机需要访问换出的页面时，再将其重新读入内存。
页面换出策略可以有效释放内存，但在换出和读入过程中会引入一定的延迟。
压缩是一种通过重新组织虚拟机内存内容来释放内存的策略。
压缩方法可以将闲置部分内存进行合并，提高内存的利用率。
这种策略通常适用于虚拟机内存中存在较多不活跃对象的情况下。
抢占是通过暂停或迁移某个虚拟机，将其占用的内存资源分配给其他需要的虚拟机。
浅析FreeRTOS_v4.5.0内存分配与回收及其改进方案
浅析FreeRTOS_v4.5.0内存分配与回收函数及其改进方案---pvPortMalloc()和vPortFree()文章来源:[注:以下为FreeRTOS_v4.5.0在at91sam7s64处理器上的动态内存分配、释放函数(gliethtp)]FreeRTOS_v4.5.0一共提供3中动态内存分配和回收机制,可以通过具体需要任意选择其中一种,第1种:只是提供堆数组上地址的线性分配,不提供内存回收;第2种:提供堆数组上地址的线性分配和回收,但是回收过程不能将小内存合并成大内存第3种:使用编译器自带的malloc和free函数以上不论哪一种方式都是对堆数组xHeap进行操作,其定义如下:static struct xRTOS_HEAP{//ulDummy仅仅用来告诉编译器分配的configTOTAL_HEAP_SIZE个字节连续空间的起始地址是4字节对齐的unsigned portLONG ulDummy;unsigned portCHAR ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ];} xHeap;//------------------------------------------------------------------------------<1.1>第1种内存动态分配void*pvPortMalloc(size_t xWantedSize ){void*pvReturn =NULL;#if portBYTE_ALIGNMENT != 1if( xWantedSize & heapBYTE_ALIGNMENT_MASK ){//字节对齐,at91sam7s64默认使用4字节对齐//所以下面折行程序,将xWantedSize扩展成4字节的倍数,//比如:xWantedSize=13,那么xWantedSize=13+(4-13%4)=13+3=16(gliethttp) xWantedSize +=( portBYTE_ALIGNMENT -( xWantedSize & heapBYTE_ALIGNMENT_MASK ));}#endifvTaskSuspendAll();//锁住调度器{if((( xNextFreeByte + xWantedSize )< configTOTAL_HEAP_SIZE )&&(( xNextFreeByte + xWantedSize )> xNextFreeByte ))//防止申请数据空间超出4字节范围,过大溢出{//还有足够的空间,那么把申请到的空间首地址作为返回地址pvReturn =&( xHeap.ucHeap[ xNextFreeByte ]);//取得堆数组中xNextFreeByte偏移处的地址值xNextFreeByte += xWantedSize;//调整xNextFreeByte,为下一次分配空间做准备}}//调度器解锁,此间会有若干处理,详细细节可以参见《浅析FreeRTOS_v4.5.0延时机制---vTaskDelay()的实现》//文章地址:/u1/38994/showart_392389.htmlxTaskResumeAll();return pvReturn;//将申请到的内存块起始地址返回}<1.2>第1种动态内存回收void vPortFree(void*pv ){(void) pv;//第1种方式不提供内存回收机制}//------------------------------------------------------------------------------<2.1>第2种内存动态分配void*pvPortMalloc(size_t xWantedSize ){xBlockLink *pxBlock,*pxPreviousBlock,*pxNewBlockLink;static portBASE_TYPE xHeapHasBeenInitialised = pdFALSE;//标志是否首次使用pvPortMalloc()void*pvReturn =NULL;vTaskSuspendAll();//锁住调度器{if( xHeapHasBeenInitialised == pdFALSE ){//第1次调用pvPortMalloc(),那么需要初始化一些关键量,//主要是在xStart和xEnd之间将xHeap.ucHeap插进去,下面是一个简单的单向链接图示//xStart->xHeap.ucHeap->xEnd->NULLprvHeapInit();xHeapHasBeenInitialised = pdTRUE;}if( xWantedSize > 0 ){//对heapSTRUCT_SIZE的定义是这样的://static const unsigned portSHORT heapSTRUCT_SIZE =//( sizeof( xBlockLink ) + ( sizeof( xBlockLink ) % portBYTE_ALIGNMENT ) );//我觉得这句话讲不出什么道理来,可能和linux中page之间的hole空间类似,是为了防止越界之类//在空间上做的额外申请,因为xBlockLink数据区作为管理本段内存所使用的关键域,//如果因为数据操作越界而被修改,那是相当可怕的尤其在动态内存申请、释放比较频繁的时候//最后计算效果是这样的:如果sizeof( xBlockLink )=7[注:当然编译器不会让它是这个值,//怎么着也是2的倍数,这里只是做个极端的例子(gliethttp)],//那么heapSTRUCT_SIZE = 7+3=10,不过实际在at91sam7s64上sizeof( xBlockLink )=8,所以heapSTRUCT_SIZE=8xWantedSize += heapSTRUCT_SIZE;if( xWantedSize & heapBYTE_ALIGNMENT_MASK ){//和方法1中一样,将xWantedSize调整为4的整倍数xWantedSize +=( portBYTE_ALIGNMENT -( xWantedSize & heapBYTE_ALIGNMENT_MASK ));}}if(( xWantedSize > 0 )&&( xWantedSize < configTOTAL_HEAP_SIZE )) {//xWantedSize是一个合法的数值,那么下面将检测自己是否还有这么大的空闲块//因为在内存释放时不提供小内存块合并整理机制,所以小内存块会随着时间和不同大小内存块//动态申请、释放的频繁发生最终变的越来越多,直到没有大内存可以申请到,全部都是小内存为止.//其实可以采用以前一篇文章《一种轻巧的“内存动态分配管理机制”》中提到的动态内存分配和申请方式,//文章地址：/u1/38994/showart_351550.html//可以将相邻的小块内存合并成大块内存,很好的解决了内存合并生成大内存块的问题.当然这种方法//可能远远不如linux中的Buddy伙伴算法灵活,但是在嵌入式系统中应该能够满足用户对内存的基本需求了.pxPreviousBlock =&xStart;//从空闲内存链表头开始找pxBlock = xStart.pxNextFreeBlock;while(( pxBlock->xBlockSize < xWantedSize )&&( pxBlock->pxNextFreeBlock )){//当前pxBlock空闲块的太小pxPreviousBlock = pxBlock;pxBlock = pxBlock->pxNextFreeBlock;//看看下一个空闲块是否比xWantedSize大}if( pxBlock !=&xEnd ){//没有到xEnd内存结尾处,所以确实是找到了一个大小比较适合空闲内存块pvReturn =(void*)(((unsigned portCHAR *)pxPreviousBlock->pxNextFreeBlock )+ heapSTRUCT_SIZE );//pxPreviousBlock->pxNextFreeBlock~pxPreviousBlock->pxNextFreeBlock+heapS TRUCT_SIZE之间的空间存放管理数据//pxNextFreeBlock和xBlockSizepxPreviousBlock->pxNextFreeBlock = pxBlock->pxNextFreeBlock;//把本pxBlock从空闲链表上摘下if(( pxBlock->xBlockSize - xWantedSize )>heapMINIMUM_BLOCK_SIZE )//#define heapMINIMUM_BLOCK_SIZE ( ( size_t ) ( heapSTRUCT_SIZE * 2 ) ) //如果本pxBlock剩余的字节数大于heapMINIMUM_BLOCK_SIZE,即:还可以用来申请heapSTRUCT_SIZE个字节数据//那么切割本pxBlock内存块(注意:xWantedSize是已经包含heapSTRUCT_SIZE的了[gliethttp])//pxNewBlockLink为切割出来的新的空闲内存块首地址,已经4字节对齐pxNewBlockLink =(void*)(((unsigned portCHAR *) pxBlock )+ xWantedSize );//分配一个指向地址的指针，该地址中包含数据结构变量。
动态分区分配算法实验报告
操作系统实验报告实验二:动态分区分配算法学生：学号：学院：系别：专业：实验时间：报告时间：一、实验内容编写一个内存动态分区分配模拟程序，模拟内存的分配和回收的完整过程。
一个好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器，而且要能合理地分配和使用这些存储空间。
当用户提出申请存储器空间时，存储管理必须根据申请者的要求，按一定的策略分析主存空间的使用情况，找出足够的空闲区域分配给申请者。
当作业撤离或主动归还主存资源时，则存储管理要收回作业占用的主存空间或归还部分主存空间。
主存的分配和回收的实现与主存储器的管理方式有关的，通过本实验帮助学生理解在可变分区管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。
三、实验原理模拟在可变分区管理方式下采用最先适应算法实现主存分配和回收。
(1)可变分区方式是按作业需要的主存空间大小来分割分区的。
当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入。
随着作业的装入、撤离，主存空间被分成许多个分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。
例如：为了说明哪些区是空闲的，可以用来装入新作业，必须要有一X 空闲区说明表，格式如下：第一栏第二栏其中，起址——指出一个空闲区的主存起始地址。
长度——指出从起始地址开始的一个连续空闲的长度。
状态——有两种状态，一种是“未分配”状态，指出对应的由起址指出的某个长度的区域是空闲区。
(2) 当有一个新作业要求装入主存时，必须查空闲区说明表，从中找出一个足够大的空闲区。
有时找到的空闲区可能大于作业需要量，这时应把原来的空闲区变成两部分：一部分分给作业占用；另一部分又成为一个较小的空闲区。
为了尽量减少由于分割造成的空闲区，而尽量保存高地址部分有较大的连续空闲区域，以利于大型作业的装入。
为此，在空闲区说明表中，把每个空闲区按其地址顺序登记，即每个后继的空闲区其起始地址总是比前者大。
简述存储管理的五大功能
简述存储管理的五大功能存储管理是计算机系统中的重要组成部分，它负责对计算机的存储器进行有效的管理和优化。
存储管理的五大功能包括内存分配与回收、内存保护、内存扩充、虚拟内存和文件管理。
一、内存分配与回收内存分配与回收是存储管理的基本功能之一。
计算机系统中的内存是有限的资源，需要根据应用程序的需求动态分配内存空间。
当一个进程结束或者释放了内存空间，系统需要将这部分空间回收，以便其他进程使用。
内存分配与回收的目标是高效利用内存资源，避免内存碎片化，提高系统的性能。
二、内存保护内存保护是指通过硬件和软件手段保护系统的内存不被非法访问和破坏。
计算机系统中的内存被划分为多个区域，不同的进程或用户只能访问自己被分配的内存空间，不能越界访问其他区域。
内存保护的目标是保障系统的安全性和稳定性，防止恶意程序对内存进行破坏。
三、内存扩充内存扩充是指通过一定的技术手段扩大计算机系统的内存容量。
在传统的计算机系统中，内存的容量是有限的，无法满足大规模应用程序的需求。
为了解决这个问题，可以通过多道程序设计、虚拟内存等技术手段来扩大内存的容量，提高系统的并发处理能力和运行效率。
四、虚拟内存虚拟内存是一种将物理内存和磁盘空间结合起来使用的技术。
它可以将暂时不被使用的部分数据或程序从内存中转移到磁盘上，以释放内存空间，让更多的程序能够运行。
虚拟内存的优点是可以大大提高系统的可用内存空间，并且可以提高程序的运行效率。
五、文件管理文件管理是指对计算机系统中的文件进行管理和组织。
文件是计算机系统中存储数据的重要方式，它们被组织成一种层次结构，并按照一定的规则进行存储、访问和管理。
文件管理的功能包括文件的创建、读取、写入、删除等操作，以及文件的共享、保护和安全等方面的管理。
存储管理的五大功能包括内存分配与回收、内存保护、内存扩充、虚拟内存和文件管理。
这些功能的合理实现可以提高计算机系统的性能和稳定性，使其能够更好地满足用户的需求。
在今后的计算机系统设计中，存储管理的优化将继续是一个重要的研究方向，以进一步提高系统的性能和可用性。
计算机操作系统动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收实验报告
计算机操作系统动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收实验报告第一篇：计算机操作系统动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收实验报告计算机操作系统实验报告实验二实验题目：存储器管理系别：计算机科学与技术系班级：姓名：学号：2一、实验目的深入理解动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收。
二、实验内容编写程序完成动态分区存储管理方式下的内存分配和回收的实现。
具体内容包括：确定用来管理内存当前使用情况的数据结构；采用首次适应算法完成内存空间的分配；分情况对作业进行回收；编写主函数对所做工作进行测试。
三、实验原理分配：动态分区存储管理方式把内存除OS占用区域外的空间看作一个大的空闲区。
当作业要求装入内存时，根据作业需要内存空间的大小查询内存中各个空闲区，当从内存中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业要求划出一个分区装入该作业。
回收：作业执行完后，它所占用的内存空间被收回，成为一个空闲区。
如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。
四、实验方法实现动态分区的分配与回收，主要考虑三个问题：第一、设计记录内存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和作业占用的区域(利用结构体类型数组来保存数据)；第二、在设计的数据表格基础上设计内存分配算法（采用首次适应算法找合适的分区（对空闲分区表进行排序），分配时要考虑碎片问题）；第三、在设计的数据表格基础上设计内存回收算法（分四种情况进行回收（上邻、下邻、上下邻和无相邻分区）。
五、实验步骤第一，设计记录内存使用情况的数据表格λ已分配分区表：起始地址、长度、标志（0表示“空表项”，1表示“已分配”）λ空闲分区表：起始地址、长度、标志（0表示“空表项”，1表示“未分配”）struct used_table { float address;//已分分区起始地址float length;//已分分区长度，单位为字节int flag;//已分配表区登记栏标志，用0表示空栏目，char zuoyename;};//已分配区表Struct free_table[ { float address;//空闲分区起始地址float length;//空闲分区长度，单位为字节int flag;//空闲分区表登记栏目用0表示空栏目，1表示未配};//空闲分区表第二，在设计的表格上进行内存分配λ首次适应算法：为作业分配内存，要求每次找到一个起始地址最小的适合作业的分区（按起始地址递增排序）。
存储管理动态分区分配及回收算法
存储管理动态分区分配及回收算法介绍存储管理是操作系统中一个重要的功能模块，负责管理计算机的内存资源。
本文将详细探讨存储管理中的动态分区分配及回收算法。
动态分区分配动态分区分配算法是指根据进程的内存需求，在内存中动态地创建分区，并将进程加载到相应的分区中。
下面是几种常见的动态分区分配算法。
1. 首次适应算法首次适应算法是最简单、最直观的动态分区分配算法。
它从内存的起始位置开始搜索，找到第一个能满足进程需求的分区即可。
具体步骤如下：1.初始化内存的空闲分区表，记录内存中每个空闲分区的起始地址和长度。
2.当一个进程需要分配内存时，遍历空闲分区表，找到第一个大小能满足进程需求的分区。
3.如果找到了合适的分区，将进程加载到该分区，并更新空闲分区表。
4.如果没有找到合适的分区，则提示内存不足。
首次适应算法的优点是简单、快速，但可能会导致碎片问题。
2. 最佳适应算法最佳适应算法是指选择与进程需求最接近的、且大小大于等于进程需求的分区。
具体步骤如下：1.初始化内存的空闲分区表。
2.当一个进程需要分配内存时，遍历空闲分区表，找到满足进程需求的最小分区。
3.如果找到了合适的分区，将进程加载到该分区，并更新空闲分区表。
4.如果没有找到合适的分区，则提示内存不足。
最佳适应算法能最大程度地减少碎片问题，但执行效率较低。
3. 最差适应算法最差适应算法是指选择与进程需求最接近的、且大小大于等于进程需求的最大分区。
具体步骤如下：1.初始化内存的空闲分区表。
2.当一个进程需要分配内存时，遍历空闲分区表，找到满足进程需求的最大分区。
3.如果找到了合适的分区，将进程加载到该分区，并更新空闲分区表。
4.如果没有找到合适的分区，则提示内存不足。
最差适应算法能最大程度地降低内存碎片，但执行效率相对较低。
4. 快速适应算法快速适应算法是一种基于空闲分区表大小的快速搜索算法。
具体步骤如下：1.初始化内存的空闲分区表。
2.当一个进程需要分配内存时，根据进程需求的大小，在空闲分区表中选择一个合适的分区。
虚拟机内存管理：分配与回收策略(十)
虚拟机内存管理：分配与回收策略在计算机科学领域中，内存管理是一个非常重要的话题。
而对于虚拟机来说，内存管理尤为关键。
虚拟机内存管理涉及到如何分配和回收内存资源，其合理的策略直接影响到虚拟机的性能和效率。
一、了解虚拟机内存管理的重要性虚拟机内存管理对于提高系统性能和资源利用率至关重要。
在虚拟化环境中，多个虚拟机共享宿主机的物理资源。
内存是其中一个最关键的资源之一。
合理地分配和回收虚拟机的内存资源，可以提高系统的稳定性和性能，避免出现内存资源不足的问题。
二、虚拟机内存分配策略虚拟机内存分配策略主要包括静态分配和动态分配。
静态分配是在虚拟机启动时为其分配一定的内存资源，该内存将一直保留给虚拟机使用，直到虚拟机关闭。
这种方式简单直接，但不够灵活，如果虚拟机在运行期间内存需求增加，可能会导致资源浪费。
动态分配是一种更为智能和高效的内存分配方式。
虚拟机在启动时分配一定的内存资源，但在运行期间可以根据实际需求来动态分配内存。
例如，当虚拟机的内存使用量超过分配阈值时，可以通过调整内存资源来满足需求。
这种方式能够更好地适应虚拟机的变化需求，提高资源利用率。
常见的动态分配策略有按需分配、按比例分配和动态优化分配等。
三、虚拟机内存回收策略虚拟机内存回收策略主要是针对虚拟机中已经分配的内存资源进行管理和回收。
一般来说，回收的策略有主动回收和被动回收两种方式。
主动回收是指虚拟机监控内存使用情况，并主动释放不再使用的内存资源。
例如，当虚拟机中的操作系统或应用程序关闭时，对应的内存资源应该立即回收，以便其他虚拟机能够使用。
此外，虚拟机还可以设置内存上限和下限，当内存使用率超过上限时，虚拟机会自动回收一些内存资源。
被动回收是指在出现内存资源不足时，虚拟机监控并回收部分内存资源以满足其他虚拟机的需求。
在这种情况下，虚拟机需要有一套合理的算法来选择回收哪些内存资源。
例如，可以根据最近使用情况，回收最不活跃的内存页或者最长时间不使用的内存区域。
存储管理的功能
存储管理的功能
存储管理是计算机操作系统中的重要功能之一，它负责管理计算机系统中的物理存储器资源，包括主存储器和辅助存储器。
存储管理的主要功能有以下几个方面：
1. 内存分配与回收：操作系统需要根据程序的需求，动态分配和回收内存空间。
当一个新的进程产生时，操作系统需要为其分配足够的内存空间供其运行，而当进程结束或者释放一部分内存时，操作系统又需要回收这些空间，以便给其他进程使用。
2. 内存保护：为了防止程序和数据的越界访问，操作系统需要实施内存保护措施。
它会为每个进程分配独立的内存空间，并通过硬件与软件机制，限制进程只能访问自己的内存空间，从而在一定程度上提高了系统的安全性。
3. 内存扩充与换入换出：当系统的物理内存不足以容纳所有的进程时，存储管理需要实施一些策略以解决内存不足的问题。
一种常见的策略是使用虚拟内存技术，将部分进程的内存映射到辅助存储器上，以释放物理内存空间，从而实现对更多进程的支持。
4. 内存共享和保护：在多道程序设计环境下，多个进程需要共享一部分内存空间，以便进行进程间的通信和数据共享。
存储管理需要提供相应的机制，确保进程间的内存访问互不干扰，从而实现进程间的数据共享和通信。
5. 内存回收和碎片整理：当一个进程释放一部分内存空间后，
这部分内存空间将变成未分配的内存碎片。
为了充分利用内存资源，存储管理需要对这些碎片进行整理和回收，以便重新分配给新的进程。
总之，存储管理在计算机系统中起到了至关重要的作用。
它通过对主存储器和辅助存储器资源的管理，为进程提供了必要的内存空间，并通过一系列的策略和机制，优化系统的性能和资源利用率。
简述采用动态分区分配的内存管理方式时内存回收的流程(一)
简述采用动态分区分配的内存管理方式时内存回收的流程(一)动态分区分配的内存管理方式下的内存回收引言动态分区分配是一种常见的内存管理方式，它将内存划分为多个大小不等的分区，以满足不同程序的内存需求。
然而，为了保证内存的高效利用，我们需要定期回收已经不再使用的内存。
本文将详细介绍采用动态分区分配的内存管理方式时的内存回收过程。
内存回收的流程1.标记不再使用的内存：在进行内存回收之前，首先需要标记哪些内存块已经不再被程序使用。
通常，我们可以使用垃圾回收算法来识别不再使用的内存块。
这些算法通常会遍历整个内存空间，并标记那些没有被任何指针引用的内存块。
2.整理内存空间：一旦我们标记了不再使用的内存块，下一步就是整理内存空间，以便将被回收的内存块合并成更大的块。
这可以通过移动内存块来实现，从而在内存中创建连续的空间。
3.更新内存分区表：在整理内存空间之后，我们需要更新内存分区表，以反映已经回收的内存块。
内存分区表记录了每个分区的状态、大小和起始地址等信息，以便有效地进行内存分配。
通过更新内存分区表，我们可以确保回收后的内存块能够再次被分配和使用。
4.返回空闲内存：回收后的内存块现在已经可以被重新分配给其他程序使用。
通过将空闲内存块添加到内存分配器的空闲列表中，我们可以轻松地为新的程序请求提供可用的内存。
结论采用动态分区分配的内存管理方式时，内存回收是确保内存高效利用的关键步骤。
通过标记不再使用的内存、整理内存空间、更新内存分区表和返回空闲内存，我们可以有效地重新利用已经回收的内存块，提高内存的利用率。
这一过程是动态分区分配内存管理方式中不可或缺的一部分。
希望本文能为读者对于动态分区分配的内存管理方式下的内存回收提供一个清晰的介绍和理解。
动态分区分配内存管理方式下的内存回收流程详解1. 标记不再使用的内存在进行内存回收之前，首先需要标记哪些内存块已经不再被程序使用。
这是通过垃圾回收算法来实现的，主要有以下两种常见的算法：•引用计数算法：该算法通过为每个内存块维护一个引用计数，记录指向该内存块的指针数量。
内存分配和内存回收的算法
内存分配和内存回收的算法内存分配和内存回收是计算机科学中非常重要的话题，它们是操作系统和编程语言中的核心概念。
在本文中，我们将深入探讨内存分配和内存回收的算法，以及它们在实际应用中的一些常见方法和技术。
第一部分：内存分配内存分配是将计算机系统中的可用内存空间分配给程序和进程使用的过程。
在常规操作系统中，内存分配包括两种主要方法：静态分配和动态分配。
1. 静态分配：静态分配是在编译时为程序分配固定大小的内存空间。
这种方法的一个明显优点是速度较快，因为内存分配是在程序加载时完成的，无需额外的运行时开销。
然而，缺点是在程序运行时无法根据需要调整内存大小，并且可能导致内存浪费或不足的问题。
2. 动态分配：动态分配是在程序运行时根据需要分配和释放内存空间。
这种方法基于一种称为“堆”的数据结构，其中包含系统中未使用的内存块。
常见的动态分配算法包括：a. 首次适应算法：该算法从堆的起始位置开始查找第一个足够大的空闲内存块，并在找到后分配给程序。
这种算法的优点是分配速度比较快，但后续的内存分配可能会导致碎片化。
b. 最佳适应算法：该算法搜索堆中最小的足够大的内存块并进行分配。
这种方法可以最大限度地减少碎片化，但可能导致内存分配速度较慢。
c. 最差适应算法：该算法搜索堆中最大的足够大的内存块并进行分配。
与最佳适应算法相反，这种方法可以最大限度地减少外部碎片，但可能导致内存分配速度较慢。
d. 快速适应算法：该算法使用一个包含不同大小的内存块的链表，以便根据需要选择最合适的内存块进行分配。
这种方法在分配速度和内存利用率方面都具有较好的平衡。
除了以上算法之外，还有其他一些更高级的动态内存分配算法，例如分区适应算法和伙伴系统分配算法，它们都试图解决内存碎片化的问题，以提高内存利用率和分配效率。
第二部分：内存回收内存回收是将不再使用的内存空间归还给操作系统或编程语言的过程。
在动态分配的环境中，内存回收非常重要，以免出现内存泄漏和内存溢出等问题。
简述采用动态分区分配的内存管理方式时内存回收的流程
简述采用动态分区分配的内存管理方式时内存回收的流程在采用动态分区分配的内存管理方式时，内存回收是非常重要的环节。
内存回收的主要目的是将无用的内存块重新回收，以便重新分配给新的进程使用。
具体的流程如下：1.标记无用内存块：当一个进程结束或者释放了一部分内存时，需要将该内存块标记为无用的状态。
为了实现这一点，操作系统通常会在内存块的开头或结尾存储一些元数据，如是否使用、大小等信息。
通过修改这些元数据，可以将内存块标记为无用。
2.合并相邻的无用内存块：在标记了无用内存块后，操作系统会尝试合并相邻的无用内存块，以减少内存碎片的产生。
这一步骤通常被称为内存碎片整理。
通过合并无用内存块，可以将内存中的空闲空间合并为一个大的内存块，以便给新的进程分配。
3.更新空闲内存块列表：在合并无用内存块后，操作系统需要更新空闲内存块列表。
该列表维护了系统当前可供分配的内存块信息，包括内存块的地址和大小。
在更新列表时，需要将合并后的内存块添加到列表中，并保持列表的有序性。
4.回收内存块：当内存回收完成后，操作系统会将回收的内存块添加到空闲内存块列表中，以便给新的进程分配使用。
通过回收内存块，可以减少内存的浪费，提高整体的内存利用率。
需要注意的是，对于动态分区分配的内存管理方式，内存回收一般是由操作系统自动完成的。
操作系统会定期或在需要时进行内存回收操作，以保持系统内存的稳定和高效的使用。
此外，内存回收的性能与内存分配的策略有关，如果采用了较好的分区分配算法和内存碎片整理策略，可以提高内存回收的效率和系统的整体性能。
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实验五可变分区存储管理方式的内存分配和回收
一．实验目的
通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。
二．实验属性
设计
三．实验内容
1．确定内存空间分配表；
2．采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收；
3．编写主函数对所做工作进行测试。
四．实验背景材料
实现可变分区的分配和回收，主要考虑的问题有三个：第一，设计记录内存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和作业占用的区域；第二，在设计的数据表格基础上设计内存分配算法；第三，在设计的数据表格基础上设计内存回收算法。
首先，考虑第一个问题，设计记录内存使用情况的数据表格，用来记录空间区和作业占用的区域。
由于可变分区的大小是由作业需求量决定的，故分区的长度是预先不固定的，且分区的个数也随内存分配和回收变动。
总之，所有分区情况随时可能发生变化，数据表格的设计必须和这个特点相适应。
由于分区长度不同，因此设计的表格应该包括分区在内存中的起始地址和长度。
由于分配时空闲区有时会变成两个分区：空闲区和已分分区，回收内存分区时，可能会合并空闲分区，这样如果整个内存采用一张表格记录己分分区和空闲区，就会使表格操作繁琐。
分配内存时查找空闲区进行分配，然后填写己分配区表，主要操作在空闲区；某个作业执行完后，将该分区变成空闲区，并将其与相邻的空闲区合并，主要操作也在空闲区。
由此可见，内存的分配和回收主要是对空闲区的操作。
这样为了便于对内存空间的分配和回收，就建立两张分区表记录内存使用情况，一张表格记录作业占用分区的“己分分区表”；一张是记录空闲区的“空闲区表”。
这两张表的实现方法一般有两种：一种是链表形式，一种是顺序表形式。
在实验中，采用顺序表形式，用数组模拟。
由于顺序表的长度必须提前固定，所以无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。
它们的长度必须是系统可能的最大项数。
“已分分区表”的结构定义
#define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n
struct
{ float address; //已分分区起始地址
float length; //已分分区长度、单位为字节
int flag; //已分分区表登记栏标志，“0”表示空栏目，实验中只支持一个字符的作业名
}used_table[n]; //已分分区表
“空闲区表”的结构定义
#define m 10 //假定系统允许的空闲区最大为m
struct
{ float address; //空闲区起始地址
float length; //空闲区长度、单位为字节
int flag; //空闲区表登记栏标志，“0”表示空栏目，“1”表示未分配
}free_table[n]; //空闲区表
第二，在设计的数据表格基础上设计内存分配。
装入一个作业时，从空闲区表中查找满足作业长度的未分配区，如大于作业，空闲区划分成两个分区，一个给作业，一个成为小空闲分区。
实验中内存分配的算法采用“最优适应”算法，即选择一个能满足要求的最小空闲分区。
可变分区方式的内存分配流程如图。
第三，在设计的数据表格基础上设计内存回收问题。
内存回收时若相邻有空闲分区则合并空闲区，修改空闲区表。
可变分区方式的内存回收流程如图。
五．实验报告
1．写出你编写的C语言程序。
2．描述可变分区存储管理的算法和思路。
3．总结体会可变分区存储管理方法。