操作系统之内存分配与回收
掌握操作系统中的内存分配和回收策略
掌握操作系统中的内存分配和回收策略内存分配和回收是操作系统中非常重要的一项任务，它涉及到计算机系统的性能和资源的有效利用。
在本文中，我们将探讨操作系统中的内存分配策略和回收策略，并介绍一些常见的内存管理技术。
内存分配是指操作系统将可用的内存空间分配给进程使用。
为了有效地管理内存资源，操作系统需要采取不同的分配策略。
以下是一些常见的内存分配策略：1.等分配：等分配策略将系统的内存空间均匀地划分给每个进程。
这种策略简单直观，但会造成内存浪费和不灵活性。
2.块分配：块分配策略将内存空间划分为固定大小的块，每个块可以分配给一个进程。
块分配可以使用位图来管理内存空间的分配情况。
3.动态分区分配：动态分区分配将内存空间根据进程的需求进行动态分割。
主要有两种方法：最先适应算法和最佳适应算法。
最先适应算法将内存空间分成一个个地址连续的分区，每次分配内存时找到第一个满足大小要求的分区。
最佳适应算法则是找到能够满足需求且空闲空间最小的分区。
4.伙伴系统：伙伴系统是一种动态分区分配的算法，它将整个内存空间划分为大小为2的幂次方的块。
当一个进程需要分配内存时，将找到与需求大小最接近的块，如果该块过大则划分为两个较小的块，如果该块过小则合并为一个较大的块。
内存回收是指操作系统在进程终止后将其占用的内存空间释放回来。
以下是一些常见的内存回收策略：1.立即回收：立即回收策略将进程终止后所占用的内存空间立即释放并标记为可用。
这种策略简单高效，但可能会造成内存碎片，导致内存空间浪费。
2.延迟回收：延迟回收策略将进程终止后所占用的内存空间暂时不释放，而是将其留给进程自己使用，直到内存资源紧缺时才进行回收。
这种策略可以减少内存碎片，并提高内存利用率。
3.内存压缩：内存压缩是一种在内存资源紧缺时的特殊回收策略。
当内存不足时，操作系统可以将一些不活跃的进程的内存内容保存到磁盘上，以释放内存空间。
除了上述策略，操作系统还可以使用一些内存管理技术来提高内存分配和回收的效率，例如虚拟内存和页面置换算法。
操作系统之内存分配与回收
操作系统之内存分配与回收内存是计算机硬件系统中的关键资源之一，操作系统负责管理和分配内存资源。
内存分配和回收是操作系统中的重要功能之一，能够有效地利用系统的内存资源，提高系统的性能和效率。
内存分配的方式有多种，常见的包括连续分配、离散分配和虚拟内存。
连续分配是最简单的分配方式，将系统内存按照连续的物理地址划分为若干个大小相等的分区，每个分区只能分配给一个进程使用。
常见的连续分配算法有首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
首次适应算法从内存的起始地址开始查找第一个满足要求的分区，最佳适应算法则选择最符合要求的分区，最坏适应算法则选择最大的可用分区。
连续分配的优点是实现简单，但容易产生外碎片和内碎片。
离散分配是将内存划分成大小不同的分块或页，并根据进程的需要为进程分配所需大小的分块或页，从而避免了外碎片和内碎片的问题。
离散分配的实现方式包括固定分区分配、动态分区分配和伙伴系统分配。
固定分区分配将内存划分为固定大小的分区，每个分区只能分配给一个进程。
这种方式实现简单，但对内存的利用率较低，容易产生很多小的外碎片。
动态分区分配是根据进程的实际需求动态地分配内存，实现了内存的高效利用。
动态分区分配的算法有最佳适应算法、最坏适应算法和首次适应算法。
伙伴系统分配是一种用于内存分配与回收的快速而高效的算法。
将系统内存按照2的幂次方的大小划分，每个大小相同的区域称为一个伙伴。
当进程申请内存时，按照伙伴系统的规则寻找最接近且满足要求的伙伴，将其分配给进程使用。
当进程释放内存时，将该内存合并为一个更大的伙伴。
虚拟内存是一种将磁盘空间扩展为内存空间的技术，使得进程能够访问比实际内存空间更大的地址空间。
虚拟内存将进程的虚拟地址空间映射到物理内存或硬盘上的空间，当进程需要访问一些地址时，操作系统根据页面置换算法将该地址所在的页面加载到内存中。
虚拟内存的好处是可以突破物理内存的限制，使进程可以使用更大的地址空间，提高了系统的性能和效率。
操作系统原理-内存分配与回收
内存的动态存储管理一、实验内容编写程序实现动态分区存储管理方式的主存分配与回收。
具体内容包括：首先确定主存空间分配表；然后采用最先适应算法完成主存空间的分配与回收；最后编写主函数对所做工作进行测试二、实验原理模拟存储管理中内存空间的管理和分配内存空间的管理分为固定分区管理方式，可变分区管理方式，页式存储管理，段式存储管理。
题目：模拟内存分配与回收三、实验步骤（或过程）在Microsoft Visual C++ 6.0环境下运行1．设计一个空闲分区表，空闲分区表通过空闲分区链表来管理，在进行内存分配时，系统优先使用空闲分区低端的空间。
2．设计一个内存分区表，可用链表管理，用以表示当前以内存使用情况。
3．设计一个进程申请队列以及进程完成后的释放顺序，实现主存的分配和回收。
4．要求每次分配和回收后把空闲分区的变化情况以及各进程的申请、释放情况以及各进程的申请、释放情况以图形方式显示、打印出来。
最佳适应算法：该算法总是把满足要求、又是最小的空闲区分配给作业。
检查空闲区说明表是否有满足作业要求的空闲区，也分为三种情况：大于，等于，小于。
若检查到有“等于”的情况，就可以直接分配，若没有，则继续检查是否有“大于”的情况代码实现如下：#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <stdlib.h>#define n 64 //定义内存的大小int a[n],count=0;//数组a用来保存内存使用状况1为已分配0为未分配，count用来记name数组中元素个数char name[n];//已分配内存的名称（字符类型）typedef struct linknode{char pid;int start;int length;struct linknode *left,*right;}de_node; //进程节点结构体定义//head1表示未分配内存队列头指针，head2便是已分配进程队列头指针de_node *head1,*head2=NULL;struct linknode* creat()//创建一个进程节点{int len,flag1=1;//用于表示进程是否可以创建char id;struct linknode* p;p = (de_node *)malloc(sizeof(de_node));//试图在系统内存中开辟空间创建一个进程 if (p==NULL) //p为空，说明系统没有可用内存用于创建此模拟进程{ printf("系统没有足够的内存可供使用！\n");//输出return(NULL);//返回空指针}printf("请输入进程id(字符类型)和长度:");//为进程输入id和分配的长度scanf("%c %d",&id,&len);fflush(stdin);//清除输入缓存if((id>='a'&&id<='z'||id>='A'&&id<='Z')&&(len>0)){for(int i=0;i<count;i++)//判断输入的进程名，如果已使用，返回空指针，并释放p指针if(name[i]==id){printf("此名称进程已存在！！");flag1=0;//标志位为0，表示下面对p指向内容不做修改free(p);return NULL;}if(len==0) {//如果输入要分配的进程长度为0，释放p,返回空指针printf("输入长度为0！\n");free(p);return(NULL);}if(flag1){//标志位1，可以对p指向内容进行修改p->pid=id; //idp->start=0; //初始开始内存位置，在以后会修改p->length=len;//长度p->left=NULL;//左指针p->right=NULL;//右指针name[count++]=id;//将id存入数组，count自加return(p);}//返回创建的进程的地址}else {printf("输入进程格式有误\n");free(p);return (NULL);}}//分配内存空间void distribute(de_node *p){ de_node *q=head1,*temp;int flag=0;do{//do_while循法//判断当前指向的内存空间的长度是否满足p所申请的长度,大于就分配if(q->length>=p->length) {p->start=q->start;//把进程的内存开始地址指向内存的可用开始地址处q->start+=p->length;//可用地址起始改变q->length-=p->length;//可用内存长度修改for(int i=p->start;i<p->start+p->length;i++)//将已分配的内存空间全部置1 a[i]=1;flag=1;//表示内存可分配//队列不止一个进程，第一个满足条件，并且刚好分配完，修改指针指向if(q->length==0&&q->right!=q){ if(q==head1)//如果第一个满足，修改头指针指向head1=q->right;q->left->right=q->right;q->right->left=q->left;free(q);//把这个已分配完的空间指针释放}}if(flag==1)//已做完处理直接跳出循环break;if(flag==0)//当前指向的内存不满足，指向下一个，继续判断是否满足q=q->right;}while(q!=head1);//搜索一遍可用内存序列if(flag==0){//没有可用的内存printf("没有满足的内存！\n");count--;//由于创建时加1，但在分配内存时失败，把1又减掉free(p);//把这个未分配到内存的进程释放}if(flag==1){//表示上面已分配好内存，并已修改内存链表，下面修改已分配内存的进程队列temp=head2;//把已分配内存的进程队列赋值给临时指针if(temp==NULL)//如果还还没有存在的任何的进程，说明当前是第一个{ head2=p;//让头指针指向第一个进程p->left=p;//双向队列第一个左右指针都指向自己p->right=p;//双向队列第一个左右指针都指向自己}else if(temp!=NULL){//已存在队列，把当前直接链到第一个，与上面的区别是指针指向 head2=p;//让头指针指向p指向的进程p->left=temp->left;//p进程左边为原来第一个的左边p->right=temp;//p进程右边指向第一个temp->left->right=p;//原来第一个的左边为ptemp->left=p;//原来第一个的左边的进程为p}}}//对进程的回收void reclaim(){ char id;int flag=0;de_node *q=head2,*p=head1;if(head2==NULL)//表示当前没有进程{ printf("已没有进程！\n");}else {//已分配内存队列如果不为空printf("输入要回收的进程id：");//输入要回收进程的idscanf("%c",&id);fflush(stdin);for(int i=0;i<count;i++)//双重循环把要回收的进程找出来，并把记录的id去掉 if(name[i]==id){//判断当前的进程是否满足要求for(int j=i;j<count;j++)name[j]=name[j+1];//向前覆盖name[j+1]=NULL;//置空count--;//减一}//判断是否总共只有一个进程且是够刚好也满足条件if(q->pid==id&&q->right==q&&head2==q){ head2=NULL;//把已分配队列直接置空flag=1;//表示找到满足条件的进程}if(flag==0){//上面的都没找到do{if(q->pid==id){//如果找到if(q==head2)head2=q->right;q->left->right=q->right;//修改指针指向q->right->left=q->left;flag=1;break;}else q=q->right;}while(q!=head2);}//如果找到或是遍历一遍结束if(flag==0) printf("没有此进程号！！！\n");//没有找到满足的进程if(flag==1){//表示找到了for(int i=q->start;i<q->start+q->length;i++)//释放占有的内存a[i]=0;//接下来修改可用内存的队列，while(q->start>p->start&&p->right!=head1){//从第一个开始找到回收回来的内存开始地址大的那个队列p=p->right;}if(p==head1)//表示比第一个的开始还小，那么就要修改头地址head1=q;//其他情况不用修改头地址，只需找到应该的位置，把此进程插进去 q->left=p->left;//修改指针的指向q->right=p;p->left->right=q;p->left=q;if(q->start+q->length==p->start)//可以与后面合并的情况{ q->length+=p->length;//修改指针的指向p->right->left=q;q->right=p->right;free(p);}if(q->left->start+q->left->length==q->start)//可以与前面合并的情况{ q->left->length+=q->length;//修改指针的指向q->left->right=q->right;q->right->left=q->left;free(q);}}}}//打印输出void print(){ de_node *q=head2,*p=head1;if(count==0)printf("没有进程占有内存。
深入了解计算机操作系统的存储管理
深入了解计算机操作系统的存储管理计算机操作系统是计算机系统的核心组成部分，为计算机软件和硬件的协调运行提供支持。
计算机内存是计算机硬件中的重要组成部分，是计算机系统运行的基础。
在计算机操作系统中，存储管理是最基本的操作之一。
本文将深入探讨计算机操作系统中的存储管理。
一、存储管理概述在计算机操作系统中，存储管理主要包括内存分配和内存回收两个方面。
内存分配是指在计算机系统启动时，将内存分为多个块，并为进程和线程分配所需的内存，以保证它们可以正常运行；内存回收是指在进程和线程退出时，将分配给它们的内存释放给系统，以便供其他进程和线程使用。
二、内存分配技术为了更好地满足进程和线程的内存需求，计算机操作系统采用了多种内存分配技术，包括动态内存分配和静态内存分配两种。
1、动态内存分配动态内存分配是指在进程和线程运行时，根据其实际内存需求进行内存分配。
操作系统通常采用分区技术对内存进行分配，可以分为固定分区和动态分区两种。
(1) 固定分区固定分区是指将内存分为若干个固定大小的分区，每个分区只能分配给一个进程或线程使用。
由于分区大小固定，因此容易产生“内存碎片”的问题，如果分区大小过小会浪费内存，如果分区大小过大则会导致分配不均。
因此，固定分区在实际应用中并不常用。
(2) 动态分区动态分区是指将内存分为若干个不固定大小的分区，每个分区可以根据进程或线程的实际内存需求进行分配。
动态分区主要解决了固定分区的一些问题，但也会产生“内存碎片”问题。
2、静态内存分配静态内存分配是指在编译时就将内存分配给进程或线程，并在运行时不再进行内存分配。
静态内存分配主要用于一些固定的程序或数据结构上，通常不适用于通用操作系统中。
三、内存回收技术在进程或线程退出时，需要将其占用的内存释放，并返还给系统。
内存回收主要包括两种技术，分别为手动回收和自动回收。
1、手动回收手动回收是指在编写程序时，由程序员手动释放所分配的内存。
手动回收需要注意内存泄漏和悬挂指针等问题，需要程序员自己负责管理内存。
计算机操作系统内存管理了解内存分配和回收的原理
计算机操作系统内存管理了解内存分配和回收的原理计算机操作系统内存管理是操作系统中极为重要的一部分，它负责管理计算机主存（内存）的分配和回收。
内存分配和回收的原理对于了解计算机系统的运行机制至关重要。
本文将从内存管理的基本概念开始，介绍内存的分配和回收原理。
一、内存管理基本概念内存管理是操作系统中的一个重要功能，其主要任务是将有限的内存资源分配给各个进程，并及时回收不再使用的内存。
内存管理的核心是虚拟内存技术，它将计算机的内存空间划分为若干个固定大小的页或块，每个进程都认为自己拥有整个内存空间。
二、内存分配原理1. 连续分配在早期的操作系统中，内存分配采用的是连续分配原理。
系统将内存分为固定大小的分区，并为每个进程分配连续的内存空间。
这种分配方法简单高效，但会导致内存碎片问题，进而影响系统性能。
2. 非连续分配为解决内存碎片问题，后来的操作系统引入了非连续分配原理。
非连续分配可以分为分页式和分段式两种方式。
- 分页式：将物理内存划分为固定大小的页框，逻辑地址空间也被划分为相同大小的页。
通过页表实现逻辑地址到物理地址的映射。
- 分段式：将逻辑地址空间划分为若干个段，每个段的大小可以不同。
通过段表实现逻辑地址到物理地址的映射。
三、内存回收原理内存回收是指在进程不再使用某块内存时，及时将其释放，使其成为可供其他进程使用的空闲内存。
内存回收涉及到的主要原理有以下几种：1. 清除位图操作系统通过使用一张位图，来记录内存中的空闲块和已分配块的状态。
当一个进程释放内存时，系统会将相应的位图标记为空闲，以便后续进程可以使用。
2. 空闲链表操作系统通过维护一个空闲链表来管理空闲内存块。
当一个进程释放内存时，系统会将该内存块插入空闲链表，使其成为可供其他进程分配的空闲内存。
3. 垃圾回收垃圾回收是指当进程释放内存后，操作系统自动检测并回收无法访问到的对象所占用的内存。
垃圾回收可以通过引用计数和标记清除等算法实现。
四、内存管理策略为了提高内存利用率和系统性能，操作系统采用了一系列内存管理策略：1. 内存分配策略- 最先适应算法：从空闲链表中选择第一个足够大的内存块分配给进程。
掌握操作系统中的内存分配和回收策略
掌握操作系统中的内存分配和回收策略内存管理是操作系统中非常重要的一个部分，它负责管理系统的内存资源，以便程序能够正常运行。
内存分配和回收策略是内存管理的核心内容，它们直接影响着系统的性能和可靠性。
本文将就操作系统中的内存分配和回收策略进行详细探讨，希望能够帮助读者更好地理解和掌握这一重要知识点。
一、内存分配1.1静态分配静态分配是最简单的内存分配方式之一，它在程序运行之前就确定程序所需的内存空间大小，并为程序分配固定大小的内存空间。
这种分配方式的优点是简单快捷，但是它的缺点也非常明显，就是浪费内存资源。
因为程序在运行时可能并不需要那么大的内存空间，但是静态分配却无法根据程序的实际需要进行动态调整，因此会导致内存资源的浪费。
1.2动态分配动态分配是一种更加灵活的内存分配方式，它能够根据程序的实际需要来动态分配内存空间。
常见的动态分配方式有：首次适应算法（First Fit）、最佳适应算法（Best Fit）、最坏适应算法（Worst Fit）等。
这些算法都是根据程序的内存需求和系统当前的内存状态来选择合适的内存块进行分配，以充分利用系统的内存资源。
1.3分区分配分区分配是一种常见的动态分配方式，它将内存空间划分为多个固定大小的分区，每个分区大小相同。
当程序需要内存空间时，系统会根据程序的内存需求选择合适大小的分区进行分配。
分区分配能够充分利用内存资源，但是它也存在内部碎片和外部碎片的问题，需要采取相应的策略进行优化。
1.4页面分配页面分配是另一种常见的动态分配方式，它将内存空间划分为大小相同的页面，每个页面大小固定。
当程序需要内存空间时，系统会将程序的内存空间划分成多个页面，并根据程序的实际需求进行页面分配。
页面分配能够充分利用内存资源，同时也能够有效地减少内部碎片和外部碎片的问题，是一种比较理想的动态分配方式。
1.5碎片整理无论是分区分配还是页面分配，都会产生内部碎片和外部碎片的问题。
为了解决这一问题，系统需要进行碎片整理。
计算机操作系统内存管理系统可变分区存储管理方式的内存分配回收
计算机操作系统内存管理系统可变分区存储管理方式的内存分配回收内存管理是操作系统中非常重要的一个功能，它负责管理计算机内存资源的分配和回收。
内存分配是指在程序运行时，为进程分配适当大小的内存空间；内存回收是指当进程终止或不再需要分配的内存时，将它们释放回系统。
可变分区存储管理方式是一种常用的内存管理方式，它的特点是将内存分为若干个可变大小的分区。
下面将详细介绍可变分区存储管理方式的内存分配和回收。
一、内存分配：1. 首次适应算法（First Fit）：从起始地址开始查找第一个满足分配要求的可用分区，分配其中一部分给进程，并将剩余部分作为新的可用分区。
2. 循环首次适应算法（Next Fit）：与首次适应算法类似，但是从上一次分配的位置开始查找。
3. 最佳适应算法（Best Fit）：在所有可用分区中找到最小且能满足分配要求的分区进行分配。
4. 最坏适应算法（Worst Fit）：在所有可用分区中找到最大的空闲分区进行分配。
这种方法可能会造成大量外部碎片，但可以更好地支持大型进程。
二、内存回收：1.碎片整理：在每次回收内存时，可以通过将相邻的空闲分区合并为一个更大的分区来减少外部碎片。
这种方法需要考虑如何高效地查找相邻分区和合并它们。
2.分区分割：当一个进程释放内存时，生成的空闲分区可以进一步划分为更小的分区，并将其中一部分分配给新进程。
这样可以更好地利用内存空间，但会增加内存分配时的开销。
3.最佳合并：在每次回收内存时，可以选择将相邻的空闲分区按照最佳方式合并，以减少外部碎片。
4.分区回收：当一个进程终止时，可以将其所占用的分区标记为可用，以便其他进程使用。
三、优化技术：1.预分配内存池：为了避免频繁的内存分配和回收，可以预分配一定数量的内存作为内存池，由进程从内存池中直接分配和回收内存。
2.内存压缩：当内存不足时，可以通过将一部分进程的内存内容移动到磁盘等外部存储器中，释放出一定的内存空间。
3.页面替换算法：在虚拟内存系统中，当物理内存不足时使用页面替换算法，将不常用的页面淘汰出物理内存，以便为新页面分配内存。
操作系统主存空间的分配与回收
操作系统主存空间的分配与回收操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理计算机硬件和软件资源，其中主存空间的分配和回收是操作系统的重要功能之一、本文将详细讨论主存空间的分配和回收的过程、策略，以及常见的分配和回收算法。
一、主存空间的分配主存空间的分配是指操作系统将主存划分为若干个固定或可变大小的分区，用于存储进程和数据。
主存空间的分配策略有静态分区分配和动态分区分配两种。
1.静态分区分配静态分区分配是在系统启动时将主存分为若干个固定大小的分区，每个分区都被预先分配给一些进程或作为系统保留区域。
由于分区是固定的，这种分配策略简单高效，但会造成主存空间的浪费。
常见的静态分区分配算法有等分算法和不等分算法。
-等分算法：将主存分为大小相等的分区，每个分区只能容纳一个进程。
对新进程的分配按顺序进行，如果一些分区已被占用，则无法分配。
这种算法简单，但会造成内存的浪费。
-不等分算法：将主存分为大小不同的分区，每个分区可以容纳一个或多个进程。
通过空闲分区列表来管理分区的分配和回收，按需分配满足进程大小的分区。
2.动态分区分配动态分区分配是根据进程的大小动态划分主存空间的分区，可以更充分地利用主存资源，避免内存的浪费。
常见的动态分区分配算法有首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法等。
-首次适应算法：从主存的起始地址开始，找到第一个能满足进程大小的空闲分区进行分配。
该算法简单高效，但会产生很多内存碎片。
-最佳适应算法：从主存的空闲分区列表中选择能够满足进程大小并且具有最小空间的空闲分区进行分配。
该算法尽量避免内存碎片，但分配时间较长。
-最坏适应算法：从主存的空闲分区列表中选择能够满足进程大小并且具有最大空间的空闲分区进行分配。
该算法在提高系统效率的同时，可能会造成更多的内存碎片。
二、主存空间的回收主存空间的回收是指当一个进程终止或释放其已分配的主存时，将其占用的主存空间返还给操作系统的过程。
主存空间的回收可以通过重定位寄存器和内存管理单元（MMU）实现，具体过程如下：1.进程终止当一个进程终止时，操作系统会收回该进程占用的主存空间，并将其标记为空闲状态。
操作系统-内存分配与回收实验报告
操作系统-内存分配与回收实验报告本次实验是关于内存管理的实验，主要涉及内存分配和回收的操作。
本文将对实验过程和结果进行详细介绍。
1. 实验目的本次实验的主要目的是熟悉内存管理的基本原理和机制，掌握内存分配和回收的方法，并且实现一个简单的内存管理器。
2. 实验原理内存管理是操作系统的重要组成部分，主要负责管理计算机的内存资源，并且协调进程对内存的访问。
在计算机工作过程中，内存扮演着重要的角色，因此内存管理的效率和稳定性对计算机的性能和稳定性有着重要影响。
内存管理包括内存分配和回收两个方面。
内存分配是指为进程分配空闲的内存空间，以便程序可以执行；内存回收是指将已经使用完成的内存空间还回给系统，以便其他进程使用。
3. 实验步骤为了实现一个简单的内存管理器，我们需要进行以下步骤：（1）定义内存块结构体首先，我们需要定义一个内存块结构体，用于描述内存块的基本信息。
内存块结构体可以包含以下信息：· 内存块的起始地址· 内存块是否被分配下面是一个内存块结构体定义的示例代码：typedef struct mem_block{void *start_address; // 内存块的起始地址size_t size; // 内存块的大小bool is_allocated; // 内存块是否已经分配}MemBlock;（3）实现内存分配函数现在，我们可以开始实现内存分配函数了。
内存分配函数需要完成以下工作：· 在内存管理器中寻找一个合适的内存块void *mem_alloc(MemManager *manager, size_t size){MemBlock *p = manager->block_list;while(p){if(p->size >= size && !p->is_allocated){p->is_allocated = true;return p->start_address;}p = p->next;}return NULL;}· 找到该内存块所在的位置· 将该内存块标记为未分配状态4. 实验结果本次实验实现了一个简单的内存管理器，通过该内存管理器可以实现内存分配和回收的操作。
操作系统中的内存管理原理
操作系统中的内存管理原理操作系统是计算机系统中最重要的一个组成部分。
其中内存管理是操作系统中的重要子系统之一。
操作系统管理内存的主要目的是让应用程序能够访问到系统中可用的内存资源，并确保每个应用程序都能得到足够的内存资源。
本文将介绍操作系统中的内存管理原理，包括内存分配、内存保护、内存回收等内容。
一、内存管理基础概念在了解内存管理原理之前，我们需要知道一些基础概念。
1.逻辑地址：逻辑地址是由应用程序产生的地址。
在CPU中访问内存时，CPU会将逻辑地址转化为物理地址，以便访问内存中的数据。
2.物理地址：物理地址是实际存在于内存中的地址。
它是操作系统根据逻辑地址转换而来的。
3.内存分区：将内存按照特定规则分为若干个不同的区域，以方便管理。
一般来说，内存分区分为内核空间和用户空间两个区域。
4.分页：将物理内存和逻辑内存按照一定大小的块（称为页）进行划分，以方便内存管理。
每个页面都有一个页框号，可以提高地址转换的效率。
二、内存分配原理为了使应用程序能够访问到系统内部的可用内存，操作系统会根据需求进行内存分配。
内存分配可以分为两种类型：动态分配和静态分配。
动态分配是操作系统根据当前系统的内存使用情况动态地分配内存，而静态分配是在程序执行之前预先分配内存。
下面我们分别介绍一下这两种分配方式。
1.静态分配静态分配通常是在程序编译后进行的，内存分配不会受到程序的运行状态的直接影响。
在静态分配中，程序会在编译时在代码中声明它的内存使用量。
在程序开始运行时，内存就会被分配。
这种方法不适合动态程序，因为内存的使用量会随着程序的执行而发生变化。
2.动态分配动态分配是指在程序运行时根据程序的内存使用情况进行内存分配。
这种方法是适用于动态程序的。
动态分配可以分为两种类型：连续分配和非连续分配。
a.连续分配连续分配是指将内存分为连续的块，每个块都有一个起始地址和一个大小。
当程序执行时，操作系统会根据程序需要的内存大小，在内存块中查找可以满足需求的块，并将其分配给程序。
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）。
操作系统内存的分配与回收
操作系统内存的分配与回收操作系统内存的分配与回收是操作系统中非常重要的一个功能。
它涉及到了操作系统与进程之间的内存管理，能够有效地管理和利用计算机的内存资源，提高系统的性能和效率。
本文将详细介绍操作系统内存的分配与回收的原理、方法和技术。
首先，我们需要了解操作系统内存的组成和管理方式。
在现代操作系统中，内存被分为多个不同的区域，每个区域都有不同的功能和用途。
其中，最重要的是用户区，即供用户程序使用的内存空间；另外还有内核区，即供操作系统内核使用的内存空间。
内核区是保护的，只能被操作系统内核读写，而用户区是开放的，可以被用户程序读写。
操作系统的内存管理主要包括两个方面的功能，即内存分配和内存回收。
内存分配是指将空闲的内存空间分配给进程，以供其运行程序和存储数据；而内存回收是指在进程运行完毕或终止时，将其占用的内存空间释放出来，以便供其他进程使用。
内存分配的主要目标是实现高效地利用内存资源，避免出现内存碎片，以提高系统的性能和效率。
常见的内存分配方法有连续分配和非连续分配。
连续分配是指将内存空间划分为若干等大小的块，每次分配时，从可用内存空间中找出大小满足要求的连续块，将其分配给进程。
这种方法的优点是实现简单，效率高。
但是，由于程序的大小和内存空间的不匹配，容易导致内存碎片和浪费。
为了解决这个问题，我们可以采用分区和动态分区两种方法。
分区将内存空间划分为固定大小的区域，每个区域用于分配一个进程。
动态分区则是根据进程的大小动态分配内存空间。
非连续分配是指将内存空间分为多个不连续的块，每个块使用链表的方式管理。
每次分配时，从空闲块链表中找出大小满足要求的块，将其分配给进程。
这种方法的优点是可以解决内存碎片和浪费问题，但是分配和回收的效率相对较低。
内存回收是指在进程运行完毕或终止时，将其占用的内存空间释放出来。
常见的回收方法有回收所有的方法、回收部分的方法和延迟回收的方法。
回收所有的方法是指在进程终止时，释放其占用的所有内存空间。
操作系统内存分配与回收
操作系统内存分配与回收操作系统的内存分配与回收是操作系统的重要功能，它负责管理计算机的内存资源，使得多个进程可以共享计算机的内存，并且保证每个进程能够获得足够的内存以完成其任务。
操作系统的内存分配和回收涉及到以下几个方面的内容：内存分段（Segmentation）、内存分页（Paging）、虚拟内存（Virtual Memory）和内存回收（Memory Reclamation）。
首先，内存分段是一种将进程的内存空间划分为若干个段（Segment）的技术。
每个段都具有一定的大小和不同的属性，如代码段、数据段和堆栈段等。
通过内存分段技术，可以确保每个进程在运行过程中所需的内存空间是连续的，并且根据不同的需求进行分配。
其次，内存分页是一种将进程的内存空间划分为大小相等的页（Page）的技术。
每个页的大小由操作系统决定，通常为4KB或者8KB。
通过内存分页技术，可以将进程的内存空间分割为若干个页表项（Page Table Entry），每个页表项描述了页的起始地址和访问权限等信息。
操作系统通过页表将虚拟地址映射到物理地址，从而实现地址转换和内存分配。
接下来，虚拟内存是一种将进程的内存空间与计算机的物理内存空间进行映射的技术。
虚拟内存的核心思想是将进程的内存空间划分为大小相等的页面，并将页面映射到物理内存上。
当进程需要访问一些页面时，操作系统会根据页表进行地址转换，将虚拟地址转换为物理地址。
如果物理内存空间不足，操作系统会将一部分不常用的页面交换到磁盘上，从而释放出物理内存空间，以供其他进程使用。
最后，内存回收是指当进程不再需要一些内存空间时，操作系统将其释放并回收到空闲内存池中的过程。
常见的内存回收技术有引用计数法和垃圾回收算法等。
引用计数法是通过统计每个内存对象被引用的次数，当引用计数为0时，操作系统将相应的内存空间回收。
垃圾回收算法是一种自动回收无用内存的算法，其中最典型的是标记-清除算法和复制算法。
操作系统 主存空间的分配与回收
第9章主存空间的分配与回收➢一实验内容：主存是中央处理机能直接存取指令和数据的存储器。
能否合理而有效地使用主存，在很大程度上将影响到整个计算机系统的性能。
实现主存空间的分配和回收。
➢二实验目的：本实验主要让大家熟悉主存的各种分配和回收。
所谓分配，就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。
所谓回收，就是当作业运行完成时，将作业或进程所占用的主存空间还给系统。
主存的分配与回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。
通过本实验，帮助学生理解在不同的存储器管理方式下，如何实现主存空间的分配与回收。
➢三实验题目：提示：采用可变分区管理，使用适当的算法实现主存的分配和回收要求采用分区说明表进行。
提示：（1）可变式分区管理是指在处理作业过程中建立分区，使分区大小正好适合作业的需要，并且分区个数是可以调整的。
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，则按需求量分割一部分给作业；若无，则作业等待。
随着作业的装入、完成，主存空间被分割成许多大大小小的分区。
有的分区被作业占用，有的分区空闲。
例如，某时刻主存空间占用情况如图3-1所示。
为了说明哪些分区是空闲的，可以用来装入新作业，必须要有一张空闲区说明表，如图3-2所示。
其中，起始地址指出各空闲区的主存起始地址，长度指出空闲区的大小。
状态：未分配----该栏目记录的是有效的空闲区；空表目----没有登记信息。
由于分区数目不定，所以空闲区说明表中应有足够的空表目项。
否则造成溢出，无法登记。
同样，再设一个已分配区表，记录作业或进程的主存占用情况。
（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求量，这时应将空闲区一分为二。
一个分给作业；另一个仍作为空闲区留在空闲区表中。
为了尽量减少由于分割造成的碎片，尽可能分配低地址部分的空闲区，将较大空闲区留在高地址端，以利于大作业的装入。
简述内存空间的分配和回收的含义与处理方法。
内存空间的分配和回收是操作系统存储管理的重要功能。
内存空间的分配是指将内存空间分配给进程或程序的过程。
在分配内存空间时，操作系统需要确定申请者的需求，并根据一定的策略和规则找出足够的空间进行分配。
这些策略和规则可以包括按需分配、最先适应、最佳适应和最坏适应等。
内存空间的回收则是指当进程或程序结束运行时，操作系统需要将其所占用的内存空间收回，以便重新分配给其他进程或程序使用。
回收内存空间时，操作系统需要进行一系列操作，例如将回收的内存空间标记为空闲区域，以便后续的分配使用。
对于内存空间的分配和回收，操作系统通常会设置一张表格来记录内存的使用情况，包括哪些区域尚未分配，哪些区域已经分配以及分配给哪些进程等。
这样，系统可以根据申请者的要求和表格记录的信息，快速有效地进行内存空间的分配和回收。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
操作系统之内存分配与回收
操作系统之内存分配与回收在计算机的世界里，操作系统就像是一个有条不紊的大管家，负责协调和管理各种资源，以确保计算机系统能够高效、稳定地运行。
其中，内存的分配与回收是操作系统中至关重要的任务之一。
想象一下，内存就像是一个大仓库，里面有许多大小不一的房间。
当程序需要运行时，操作系统要给它分配一个合适的房间来存放数据和指令；当程序结束运行后，操作系统又要把这个房间收回来，以便给其他程序使用。
这个过程听起来简单，但实际上涉及到许多复杂的策略和算法。
首先，我们来谈谈内存分配。
当一个程序被启动时，操作系统需要为它分配一定的内存空间。
这可不是随便找个地方就行，而是要根据程序的需求和系统的当前状况来进行精心安排。
一种常见的内存分配方式是连续分配。
这就好比在仓库里划出一块连续的区域给程序使用。
比如，程序 A 需要 100MB 的内存，操作系统就在内存中找到一段连续的100MB 空间分配给它。
这种方式简单直观，但是容易产生内存碎片。
就像仓库里被划分了很多块区域后，剩下一些小块的、不连续的空间，很难再被利用起来。
为了解决连续分配的问题，又出现了分页式和分段式的内存分配方法。
分页式就像是把内存切成固定大小的页面，程序被分成同样大小的页，然后根据需要将这些页分配到内存中。
这样可以更灵活地利用内存，减少碎片的产生。
分段式则是根据程序的逻辑结构，将其分成不同的段，如代码段、数据段等，然后分别进行分配。
除了这些基本的分配方式，还有一些更高级的策略，比如伙伴系统。
它把内存分成大小不同的块，通过特定的算法来进行分配和合并，以提高内存的利用率。
接下来，我们再看看内存回收。
当一个程序结束运行或者不再需要某些内存时，操作系统就要把之前分配给它的内存回收回来。
这可不是简单地把标记清除就行，还需要处理一些复杂的情况。
比如，如果回收的内存与相邻的空闲内存可以合并成更大的连续空闲区域，那么操作系统就会进行合并操作，以方便后续的分配。
这就像整理仓库，把相邻的空闲空间整合在一起，能放下更大的东西。
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。
计算机操作系统内存管理系统可变分区存储管理方式的内存分配回收
计算机操作系统内存管理系统可变分区存储管理方式的内存分配回收概述内存管理是操作系统中重要的一部分，它负责管理计算机内存的分配和回收。
可变分区存储管理方式是一种常用的内存管理方案，它将内存分为多个不同大小的分区，每个分区可以被分配给一个进程来使用。
本文将介绍可变分区存储管理方式的内存分配和回收过程。
内存分配可变分区存储管理方式的内存分配过程包括空闲分区的选择和分区的划分。
空闲分区的选择在可变分区存储管理方式中，操作系统需要选择一个合适的空闲分区来分配给进程。
常用的空闲分区选择算法有：•首次适应算法（First Fit）：从头开始寻找满足进程需要的空闲分区。
•最佳适应算法（Best Fit）：从所有满足进程需要的空闲分区中选择大小最接近的一个。
•最差适应算法（Worst Fit）：选择能够满足进程需要且最大的空闲分区。
选择合适的空闲分区算法可以提高内存利用率和分配的效率。
分区的划分一旦选择了合适的空闲分区，操作系统需要对该分区进行划分，以满足进程的内存需求。
常用的分区划分方式包括：•等分划分：将空闲分区按照进程的内存需求进行等分划分。
•保留部分划分：只将进程需要的内存大小分配给进程，剩余的空闲分区保留。
分区的划分方式可以根据实际情况选择，以满足不同进程的内存需求。
内存回收可变分区存储管理方式的内存回收过程包括释放分区和合并分区两个步骤。
释放分区当一个进程终止或释放了分配给它的内存分区时，该分区将被标记为空闲，可以被其他进程使用。
合并分区在进行内存回收时，为了提高内存利用率，操作系统通常会进行分区的合并。
合并分区需要考虑到合并后的分区是否满足其他进程的内存需求。
常用的合并分区策略有：•相邻空闲分区合并：将相邻的两个空闲分区合并成一个更大的空闲分区。
•首次适应合并：从头开始寻找空闲分区，如果找到两个相邻的空闲分区，可以将它们合并起来。
通过合并分区，可以减少内存碎片，提高内存的利用率。
可变分区存储管理方式是一种常用的内存管理方案，在内存分配和回收过程中，通过选择合适的空闲分区和分区的划分以及合并分区，可以高效地管理计算机内存，提高内存利用率。
操作系统内存的分配与回收
printf(”\nl:分配主存\n")；scanf(,,%d ,,,&choose); switch(choose) case 1:printf("\n 请输入作业所需长度xk:")；scanf(“%f”,&xkO);#defineminisize100 #definen4 #definem4 #include<stdio.h>/*空闲区一申请空间Wminisize 时，分配整个空闲区*/ /*假定系统允许的最大作业为n,假定模拟实验中n 值为10*/ /*假定系统允许的空闲区表最大为m*//*系统中主要数据结构*/ struct floataddress; floatlength;int flag; }free_table[m]; /*空闲区起始地址*//*空闲区长度，单位为字节*//*空闲区表登记栏标记，用0表示空栏目，用1表示未分配*/ /*空闲区表*/struct{ floataddress; floatlength;i ntflag; }used_table[n]; /*已分分区起始地址*/ /*已分区长度，单位为字节*//*已分配区表登记栏标志，用“0”表示空栏目*//*已分配区表*/voidmain() float S OJO; inti; intchoose; voidreclaim(floats,floatI); voidreclaiml(floatsjloatI); floatallocate(floatxk); floatxk0,ad0;free_table[0].address=10240; free_table[0].length=102400; free_table[O].flag=l; for(i=l;i<m;i++)free_table[i].flag=O; for(i=0;i<n;i++)used_table[i].flag=O; while(l)〃分配主存空间函数〃空闲区表初始化 〃已分配表初始化 2:回收主存3:显示主存4:退出5:回收已经使用分区adO=allocate(xkO);break;case 2:printf(“输入要回收的起始地址与分区长度门；scanf(',%f%f,,/&sO,&IO);reclaim(sOjO);break;case 3:printf("空闲区表:\n“)；if(adO){printf("序号\t\t起始地址\t\t尺寸\t\t状态\t\n");for(i=0;i<m;i++)(printf("％d\t\t",i);printf(,,%f\t\t,,/free_table[i].address);printf(,,%f\t\t,,/free_table[i].length);printf(,,%d\t\t\n,\free_table[i].flag);)printf("\n已分配表:\n");printf("序号\t\t起始地址\t\t尺寸\t\t状态\t\n");for(i=0;i<n;i++)(if(used_table[i].flag!=O)(printf("%d\t\t",i);printf(,,%f\t\t l,,used_table[i].address);printf(,,%f\t\t l,,used_table[i].length);printf(,,%d\t\t\n"/used_table[i].flag);;)else(printf("%d\t\t",i);printf(,,%f\t\t l,,used_table[i].address);printf(,,%f\t\t l,,used_table[i].length);printf(,,%d\t\t\n"/used_table[i].flag);)}//for}//ifbreak;case 4:exit(O);default:printf("无此项，请重新选择！”)；}//switch}//while(l))floatallocate(floatxk)〃分配函数(intiJk;floatad;k=-l;〃k=-l,分配不成功for(i=0;i<m;i++)/*寻找空间大于xk的最小空闲空间登记项k*/{if((free_table[i].length>=xk)&&(free_table[ij.flag==l)){k=i;break;)}if(k==-l)/*无可用空闲区，返回*/{printf(H nofreespace\n H)；return(-l);}else{for(j=0;j<n;j++){if(used_table[j].flag==O){if((free_table[k].length-xk)<=minisize)/*找到可用空闲区,开始分配*/(used_table[j].length=free_table[k].length;used_table[j].address=free_table[k].address;used_table[j].flag=l;free_table[k].flag=O;ad=free_table[k].address;xk=free_table[k].length;)else(used_table[j].address=free_table[k].address+free_table[k].length-xk;used_table[j].flag=l;used_table[j].length=xk;free_table[k].length=free_table[k].length-xk;ad=free_table[k].address+free_table[k].length;)return(ad);}//if}//for(//else)voidreclaim(floats,floatI)〃回收空闲区表(intij,k,t;j=-l;k=-l;i=O;/*寻找回收分区的空闲上下邻，上邻表目为k,下邻表目为j*/while(i<m&&(j==-l11k==-l))(if(free_table[i].address+free_table[i].length==s)k=i;if(free_table[i].address==s+l)j=i;i++；break;)if(k!=-l)(if(j!=-l)/*上邻空闲区，下邻空闲区，三项合并*/{free_table[k].length=free_table[j].length+free_table[k].length+l;free_table[j].flag=0;)else/*上邻空闲区，下邻非空闲区，与上邻合并*/(free_table[k].length=free_table[k].length+l;used_table[k].flag=O;used_table[k].length=O;used_table[k].address=O;))else(if(j!=-l)/*上邻非空闲区，下邻空闲区，与下邻合并*/{free_table[j].address=s;free_table[j].length=free_table[j].length4-l;free_table[j].flag=l;used_table[j].flag=O;used_table[j].length=O;used_table[j].address=O;printf("\n已回收!\n");)else/*上下均邻非空闲区，回收区域直接填入*/(t=0;while(free_table[t].flag==l&&t<m)/*在空闲区表中寻找空栏目*/t++；/*显示主存空闲区表没有空间，回收空间失败*/(printf("Nofreespacetableline,fail!\n")；return;))free_table[t].address=s;free_table[t].length=l;free_table[t].flag=l;used_table[t].length=O;used_table[t].flag=O;used_table[t].address=O;)}初始状态：分配三个主存：分配一个大小为253：分配一个大小为90：分配一个大小为30：此时的状态为:回收:回收90：。
操作系统之内存分配与回收
操作系统实验内存的分配与回收实验报告一、实验题目：内存的分配与回收二、实验内容：利用可变分区的首次适应算法，模拟内存的分配与回收。
三、实验目的：掌握可变分区首次适应算法的原理以及其编程实现。
四、实验过程：1、基本思想：可变分区分配是根据进程的实际需求，动态地为之分配内存空间。
首次适应算法要求空闲空间链以地址递增的次序链接。
进行内存分配时，从链表头部开始依次检索，找到第一个不小于请求空间大小的空闲空间进行分配。
分配时需考虑碎片问题，若分配会导致碎片产生则将整块分区分配。
内存的回收需要考虑四种情况：⑴回收分区前后两个分区都空闲，则需要和前后两个分区合并；（2）回收分区只有前一分区空闲，则与前一分区合并；（3）回收分区只有后一分区空闲，则和后一分区合并；（4）回收分区独立，不考虑合并。
2、主要数据结构：struct FreeArea{ 链结点包含的数据：分区号、大小、起址、标记int ID;int size;long address;int sign;};struct Node { 双链表结点结构体：数据区、前向指针、后继指针FreeArea data;struct Node *prior;struct Node *next;}*DLinkList;3、输入、输出：输入： I.内存分配时由键盘输入分区ID和大小；II.内存回收时由键盘输入需要回收的分区ID；输出：输出内存的分配情况（按照地址从低到高）4、程序流程图：5、实验结果截屏：6、源程序代码：#include<iostream>using namespace std;#define Free 0 //空闲状态#define Busy 1 //已用状态#define PBusy 2 //碎片已用状态#define FINISH 1 //完成#define FINISH2 1 //完成#define ERROR 0 //出错#define memory 512 //最大内存空间为(单位：KB）#define min 10 //碎片最小值(单位：KB)typedef struct FreeArea//空闲链数据{int ID;int size;long address;int sign;};typedef struct Node//空闲连结构{FreeArea data;struct Node *prior;struct Node *next;}*DLinkList;DLinkList head; //头结点DLinkList tail; //尾结点int Create()//初始化{head=(DLinkList)malloc(sizeof(Node));//分配内存tail=(DLinkList)malloc(sizeof(Node));head->prior=NULL;head->next=tail;tail->prior=head;tail->next=NULL;tail->data.address=0;tail->data.size=memory;tail->data.ID=0;tail->data.sign=Free;return FINISH;}int FirstFit(int ID,int request)//首次适应算法{DLinkList temp=(DLinkList)malloc(sizeof(Node));//新建作业的结点temp->data.ID=ID;temp->data.size=request;temp->data.sign=Busy;Node *p=head;//插入指针Pwhile(p){if(p->data.sign==Free && p->data.size==request)//剩余大小恰好满足{p->data.sign=Busy;p->data.ID=ID;return FINISH;break;}else if(p->data.sign==Free&& p->data.size>request&& (p->data.size-request>min))//满足需求且有剩余且不产生碎片{temp->prior=p->prior;temp->next=p;temp->data.address=p->data.address;p->prior->next=temp;p->prior=temp;p->data.address=temp->data.address+temp->data.size;p->data.size=p->data.size-request;return FINISH;break;}else if(p->data.sign==Free&& p->data.size>request&& p->data.size-request<=min)//产生碎片时{p->data.sign=PBusy;p->data.ID=ID;return FINISH;break;}p=p->next;//若前面的分区都已分配，P指针后移}return ERROR;}int Allocate()//主存分配{int ID,request;cout<<"请输入作业所在分区号：";cin>>ID;cout<<"请输入分配的主存(单位:KB)：";cin>>request;if(request<0 ||request==0){cout<<"分配的主存必须是正整数！"<<endl;return ERROR;}if(FirstFit(ID,request)==FINISH)cout<<"分配成功！"<<endl;elsecout<<"内存不足，分配失败！"<<endl;}int Recycle(int ID)//回收{Node *p=head;while(p){if(p->data.ID==ID){p->data.sign=Free;//p->data.ID=Free;if((p->prior->data.sign==Free)&&(p->next->data.sign==Free))//与前后的空闲块相连{p->prior->data.size=p->prior->data.size+p->data.size+p->next->data.size;p->prior->next=p->next->next;if(p->next->next==NULL)//若p->next是最后一个结点{p->prior->data.ID=Free;p->next=NULL;}else{p->next->next->prior=p->prior;}break;}if(p->prior->data.sign==Free)//与前面的空闲块相连{p->prior->data.size+=p->data.size;p->prior->next=p->next;p->next->prior=p->prior;break;}if(p->next->data.sign==Free)//与后面的空闲块相连{p->data.size+=p->next->data.size;if(p->next->next==NULL)//若p->next是最后一个结点p->next=NULL;else{p->next->next->prior=p;p->next=p->next->next;}break;}break;}p=p->next;}cout<<"分区："<<ID<<"回收成功"<<endl;return FINISH;}void show()//显示{cout<<" 主存分配情况\n";Node *p=head->next;while(p){cout<<"分区号：";if(p->data.ID==Free)cout<<"Free"<<endl;elsecout<<p->data.ID<<endl;cout<<"起始地址："<<p->data.address;cout<<" 分区大小："<<p->data.size<<" KB";cout<<" 状态：";if(p->data.sign==Free)cout<<"空闲"<<endl;else if(p->data.sign==PBusy)cout<<"碎片已分配"<<endl;elsecout<<"已分配"<<endl;p=p->next;}cout<<endl;}void main(){Create();int choice;int i;for(i=0;;i++){cout<<"请输入操作：";cout<<"1.分配内存 2.回收内存 3.显示主存0.退出";cout<<endl;cin>>choice;if(choice==1)// 分配内存Allocate();else if(choice==2)// 内存回收{ i nt ID;cout<<"请输入要释放的分区号：";cin>>ID;Recycle(ID);}else if(choice==3)//显示主存show();else if(choice==0)//退出break;else//非法输入{cout<<"输入有误！"<<endl;continue;}}}。
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操作系统实验存的分配与回收实验报告一、实验题目：存的分配与回收二、实验容：利用可变分区的首次适应算法，模拟存的分配与回收。
三、实验目的：掌握可变分区首次适应算法的原理以及其编程实现。
四、实验过程：1、基本思想：可变分区分配是根据进程的实际需求，动态地为之分配存空间。
首次适应算法要求空闲空间链以地址递增的次序。
进行存分配时，从链表头部开始依次检索，找到第一个不小于请求空间大小的空闲空间进行分配。
分配时需考虑碎片问题，若分配会导致碎片产生则将整块分区分配。
存的回收需要考虑四种情况：⑴回收分区前后两个分区都空闲，则需要和前后两个分区合并；（2）回收分区只有前一分区空闲，则与前一分区合并；（3）回收分区只有后一分区空闲，则和后一分区合并；（4）回收分区独立，不考虑合并。
2、主要数据结构：struct FreeArea{ 链结点包含的数据：分区号、大小、起址、标记int ID;int size;long address;int sign;};struct Node { 双链表结点结构体：数据区、前向指针、后继指针FreeArea data;struct Node *prior;struct Node *next;}*DLinkList;3、输入、输出：输入： I.存分配时由键盘输入分区ID和大小；II.存回收时由键盘输入需要回收的分区ID；输出：输出存的分配情况（按照地址从低到高）4、程序流程图：5、实验结果截屏：6、源程序代码：#include<iostream>using namespace std;#define Free 0 //空闲状态#define Busy 1 //已用状态#define PBusy 2 //碎片已用状态#define FINISH 1 //完成#define FINISH2 1 //完成#define ERROR 0 //出错#define memory 512 //最大存空间为(单位：KB）#define min 10 //碎片最小值(单位：KB)typedef struct FreeArea//空闲链数据{int ID;int size;long address;int sign;};typedef struct Node//空闲连结构{FreeArea data;struct Node *prior;struct Node *next;}*DLinkList;DLinkList head; //头结点DLinkList tail; //尾结点int Create()//初始化{head=(DLinkList)malloc(sizeof(Node));//分配存tail=(DLinkList)malloc(sizeof(Node));head->prior=NULL;head->next=tail;tail->prior=head;tail->next=NULL;tail->data.address=0;tail->data.size=memory;tail->data.ID=0;tail->data.sign=Free;return FINISH;}int FirstFit(int ID,int request)//首次适应算法{DLinkList temp=(DLinkList)malloc(sizeof(Node));//新建作业的结点temp->data.ID=ID;temp->data.size=request;temp->data.sign=Busy;Node *p=head;//插入指针Pwhile(p){if(p->data.sign==Free && p->data.size==request)//剩余大小恰好满足{p->data.sign=Busy;p->data.ID=ID;return FINISH;break;}else if(p->data.sign==Free&& p->data.size>request&& (p->data.size-request>min))//满足需求且有剩余且不产生碎片{temp->prior=p->prior;temp->next=p;temp->data.address=p->data.address;p->prior->next=temp;p->prior=temp;p->data.address=temp->data.address+temp->data.size;p->data.size=p->data.size-request;return FINISH;break;}else if(p->data.sign==Free&& p->data.size>request&& p->data.size-request<=min)//产生碎片时{p->data.sign=PBusy;p->data.ID=ID;return FINISH;break;}p=p->next;//若前面的分区都已分配，P指针后移}return ERROR;}int Allocate()//主存分配{int ID,request;cout<<"请输入作业所在分区号：";cin>>ID;cout<<"请输入分配的主存(单位:KB)：";cin>>request;if(request<0 ||request==0){cout<<"分配的主存必须是正整数！"<<endl;return ERROR;}if(FirstFit(ID,request)==FINISH)cout<<"分配成功！"<<endl;elsecout<<"存不足，分配失败！"<<endl;}int Recycle(int ID)//回收{Node *p=head;while(p){if(p->data.ID==ID){p->data.sign=Free;//p->data.ID=Free;if((p->prior->data.sign==Free)&&(p->next->data.sign==Free))//与前后的空闲块相连{p->prior->data.size=p->prior->data.size+p->data.size+p->next->data.size;p->prior->next=p->next->next;if(p->next->next==NULL)//若p->next是最后一个结点{p->prior->data.ID=Free;p->next=NULL;}else{p->next->next->prior=p->prior;}break;}if(p->prior->data.sign==Free)//与前面的空闲块相连{p->prior->data.size+=p->data.size;p->prior->next=p->next;p->next->prior=p->prior;break;}if(p->next->data.sign==Free)//与后面的空闲块相连{p->data.size+=p->next->data.size;if(p->next->next==NULL)//若p->next是最后一个结点p->next=NULL;else{p->next->next->prior=p;p->next=p->next->next;}break;}break;}p=p->next;}cout<<"分区："<<ID<<"回收成功"<<endl;return FINISH;}void show()//显示{cout<<" 主存分配情况\n";Node *p=head->next;while(p){cout<<"分区号：";if(p->data.ID==Free)cout<<"Free"<<endl;elsecout<<p->data.ID<<endl;cout<<"起始地址："<<p->data.address;cout<<" 分区大小："<<p->data.size<<" KB";cout<<" 状态：";if(p->data.sign==Free)cout<<"空闲"<<endl;else if(p->data.sign==PBusy)cout<<"碎片已分配"<<endl;elsecout<<"已分配"<<endl;p=p->next;}cout<<endl;}void main(){Create();int choice;int i;for(i=0;;i++){cout<<"请输入操作：";cout<<"1.分配存 2.回收存 3.显示主存0.退出";cout<<endl;cin>>choice;if(choice==1)// 分配存Allocate();else if(choice==2)// 存回收{ i nt ID;cout<<"请输入要释放的分区号：";cin>>ID;Recycle(ID);}else if(choice==3)//显示主存show();else if(choice==0)//退出break;else//非法输入{cout<<"输入有误！"<<endl;continue;}}}。