内存的分配和回收(分区链,实验报告按照这个内容来完成)

第1篇一、实验目的1. 理解操作系统内存分配的基本原理和常用算法。

2. 掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法。

3. 通过编写程序，实现内存分配和回收功能。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C语言3. 开发工具：GCC编译器三、实验原理1. 内存分配的基本原理操作系统内存分配是指操作系统根据程序运行需要，将物理内存分配给程序使用的过程。

内存分配算法主要包括以下几种：（1）首次适应算法（First Fit）：从内存空间首部开始查找，找到第一个满足条件的空闲区域进行分配。

（2）最佳适应算法（Best Fit）：在所有满足条件的空闲区域中，选择最小的空闲区域进行分配。

（3）最坏适应算法（Worst Fit）：在所有满足条件的空闲区域中，选择最大的空闲区域进行分配。

2. 动态分区分配方式动态分区分配方式是指操作系统在程序运行过程中，根据需要动态地分配和回收内存空间。

动态分区分配方式包括以下几种：（1）固定分区分配：将内存划分为若干个固定大小的分区，程序运行时按需分配分区。

（2）可变分区分配：根据程序大小动态分配分区，分区大小可变。

（3）分页分配：将内存划分为若干个固定大小的页，程序运行时按需分配页。

四、实验内容1. 实现首次适应算法（1）创建空闲分区链表，记录空闲分区信息，包括分区起始地址、分区大小等。

（2）编写分配函数，实现首次适应算法，根据程序大小查找空闲分区，分配内存。

（3）编写回收函数，回收程序所占用的内存空间，更新空闲分区链表。

2. 实现最佳适应算法（1）创建空闲分区链表，记录空闲分区信息。

（2）编写分配函数，实现最佳适应算法，根据程序大小查找最佳空闲分区，分配内存。

（3）编写回收函数，回收程序所占用的内存空间，更新空闲分区链表。

3. 实验结果分析（1）通过实验，验证首次适应算法和最佳适应算法的正确性。

（2）对比两种算法在内存分配效率、外部碎片等方面的差异。

五、实验步骤1. 创建一个动态内存分配模拟程序，包括空闲分区链表、分配函数和回收函数。

实验三可变分区存储管理方式的内存分配回收一．实验目的（1）深入了解可变分区存储管理方式的内存分配回收的实现。

二．实验内容编写程序完成可变分区存储管理方式的内存分配回收，要求有内存空间分配表，并采用最优适应算法完成内存的分配与回收。

三．实验原理在可变分区模式下，在系统初启且用户作业尚未装入主存储器之前，整个用户区是一个大空闲分区，随着作业的装入和撤离，主存空间被分成许多分区，有的分区被占用，而有的分区时空闲的。

为了方便主存空间的分配和去配，用于管理的数据结构可由两张表组成：“已分配区表”和“未分配区表”。

在“未分配表中”将空闲区按长度递增顺序排列，当装入新作业时，从未分配区表中挑选一个能满足用户进程要求的最小分区进行分配。

这时从已分配表中找出一个空栏目登记新作业的起始地址和占用长度，同时修改未分配区表中空闲区的长度和起始地址。

当作业撤离时已分配区表中的相应状态变为“空”，而将收回的分区登记到未分配区表中，若有相邻空闲区再将其连接后登记。

可变分区的回收算法较为复杂，当一个作业撤离时，可分为4种情况：其临近都有作业（A和B），其一边有作业（A或B），其两边均为空闲区。

尤其重要的是，在程序中利用“new类型T（初值列表）”申请分配用于存放T类型数据的内存空间，利用“delete指针名”释放指针所指向的内存空间。

四．实验部分源程序#include <iostream>using namespace std;typedef struct SNode { // Space Nodeint start,end; // 起始，结束int length; // 长度大小struct SNode *next; // 指向下一结点的指针}* SP;SP Head=(SP)malloc(sizeof(SNode)); // 全局变量，内存空间头结void DispSpace() { // 显示内存空间分配情况SP p=Head->next;cout<<"\n 空闲区说明表\n"<<"---地址--长度---\n";while (p){cout<<" "<<p->start<<" "<<p->length<<endl;p=p->next;}cout<<"----------------\n";}void Initial() { // 初始化说明表SP p,q;p=(SP)malloc(sizeof(SNode));q=(SP)malloc(sizeof(SNode));p->start=14; p->length=12; p->end=26;q->start=32; q->length=96; q->end=128; // 指导书上的作业分配Head->next=p; // 与头结点连接p->next=q;q->next=NULL;DispSpace();}void Allocation(int len) { // 分配内存给新作业SP p=Head->next,q;while (p){if (p->length < len)p=p->next;else if (p->length > len){p->start=p->start+len;p->length=p->length-len;cout<<"分配成功!\n";DispSpace(); return;}else{//当两者长度相等q=p->next;p->next=q->next;cout<<"分配成功!\n";DispSpace(); return;}}cout<<"分配失败!\n";DispSpace(); return;}void CallBack(int sta,int len) { // 回收内存SP p=Head,q=p->next,r; // 开始地址和长度p->end=0;int en=sta+len;while (q) {if (sta == 0) { // 初始地址为0if (en == q->start) { // 正好回收q->start=0;q->length=q->end;return;}else {r=(SP)malloc(sizeof(SNode));r->start=sta; r->length=len; r->end=en;p->next=r;r->next=q;return;}}else if ((p->end < sta) && (q->start > en)) { // 上邻区r=(SP)malloc(sizeof(SNode));r->start=sta; r->length=len; r->end=en;p->next=r;r->next=q;return;}else if ((p->end < sta) && (q->start == en)) { // 邻区相接q->start=sta;q->length=q->end-sta;return;}else if ((p->end == sta) && (q->start < en)) { // 下邻区p->end=en;p->length=en-p->start;return;}else if (p->end==sta && q->start==en) { // 邻区相接p->end=q->end;p->length=p->end-p->start;p->next=q->next;return;}else {p=p->next;q=q->next;}}}void main() {Initial();cout<<"现在分配大小为6K 的作业4 申请装入主存: ";Allocation(6); // 分配时参数只有长度//--------指导书测试数据演示----------cout<<"现回收作业 3 (起址10,长度4)\n";CallBack(10,4);DispSpace();cout<<"现回收作业 2 (起址26,长度6)\n";CallBack(26,6);DispSpace();//---------------演示结束-------------system("pause");}五．实验结果与体会我的体会：下面红色部分是赠送的总结计划，不需要的可以下载后编辑删除！2014年工作总结及2015年工作计划（精选）XX年，我工区安全生产工作始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，以落实安全生产责任制为核心，积极开展安全生产大检查、事故隐患整改、安全生产宣传教育以及安全生产专项整治等活动，一年来，在工区全员的共同努力下，工区安全生产局面良好，总体安全生产形势持续稳定并更加牢固可靠。

一、实验目的理解分区式存储管理的基本原理，熟悉分区分配和回收算法。

即理解在不同的存储管理方式下，如何实现主存空间的分配与回收；并掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。

二、设备与环境1. 硬件设备：PC机一台2. 软件环境：安装Windows操作系统或者Linux操作系统，并安装相关的程序开发环境，如VC \VC++\Java 等编程语言环境。

三、实验原理实验要求使用可变分区存储管理方式，分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行，分区分配中所用的算法采用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。

同时，要求设计一个实用友好的用户界面，并显示分配与回收的过程。

同时要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。

A、主存空间分配（1）首次适应算法在该算法中，把主存中所有空闲区按其起始地址递增的次序排列。

在为作业分配存储空间时，从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直到找到第一个能满足要求的空闲区，从中划出与请求的大小相等的存储空间分配给作业，余下的空闲区仍留在空闲区链中。

（2）最佳适应算法在该算法中，把主存中所有空闲区按其起始地址递增的次序排列。

在为作业分配存储空间时，从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直到找到一个能满足要求的空闲区且该空闲区的大小比其他满足要求的空闲区都小，从中划出与请求的大小相等的存储空间分配给作业，余下的空闲区仍留在空闲区链中（3）最坏适应算法在该算法中，把主存中所有空闲区按其起始地址递增的次序排列。

在为作业分配存储空间时，从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直到找到一个能满足要求的空闲区且该空闲区的大小比其他满足要求的空闲区都大，从中划出与请求的大小相等的存储空间分配给作业，余下的空闲区仍留在空闲区链中。

B、主存空间回收当一个作业执行完成撤离时，作业所占的分区应该归还给系统。

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●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”）●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●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）。

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。

三．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nstruct{ 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mstruct{ 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}used_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。

一、实验目的通过本次实验，加深对内存分配与回收机制的理解，掌握内存分配算法和回收策略，并能够运用所学知识解决实际内存管理问题。

二、实验内容1. 确定内存空间分配表；2. 采用首次适应算法实现内存分配；3. 采用最佳适应算法实现内存分配；4. 采用最坏适应算法实现内存分配；5. 实现内存回收功能；6. 对比分析不同内存分配算法的优缺点。

三、实验步骤1. 创建一个内存空间模拟程序，用于演示内存分配与回收过程；2. 定义内存空间分配表，记录内存块的起始地址、大小和状态（空闲或占用）；3. 实现首次适应算法，在内存空间分配表中查找第一个满足条件的空闲内存块，分配给请求者；4. 实现最佳适应算法，在内存空间分配表中查找最接近请求大小的空闲内存块，分配给请求者；5. 实现最坏适应算法，在内存空间分配表中查找最大的空闲内存块，分配给请求者；6. 实现内存回收功能，当内存块释放时，将其状态更新为空闲，并合并相邻的空闲内存块；7. 对比分析不同内存分配算法的优缺点，包括分配时间、内存碎片和内存利用率等方面。

四、实验结果与分析1. 首次适应算法：该算法按照内存空间分配表的顺序查找空闲内存块，优点是分配速度快，缺点是容易产生内存碎片，且内存利用率较低；2. 最佳适应算法：该算法查找最接近请求大小的空闲内存块，优点是内存利用率较高，缺点是分配速度较慢，且内存碎片较多；3. 最坏适应算法：该算法查找最大的空闲内存块，优点是内存利用率较高，缺点是分配速度较慢，且内存碎片较多。

五、实验结论通过本次实验，我们掌握了内存分配与回收的基本原理和算法，了解了不同内存分配算法的优缺点。

在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的内存分配算法，以优化内存管理，提高系统性能。

六、实验心得1. 内存分配与回收是计算机系统中重要的组成部分，对系统性能有着重要影响；2. 熟练掌握内存分配算法和回收策略，有助于解决实际内存管理问题；3. 在实际应用中，应根据具体需求选择合适的内存分配算法，以优化内存管理，提高系统性能。

内存分配与回收的实验总结说到内存分配与回收，嘿，很多人可能会皱起眉头，心里想着：这是什么鬼？难道又是那些看不见摸不着的东西？其实呢，内存分配这事儿，咱们平常用电脑、手机的时候，接触得还挺多的。

你打开一个APP，浏览网页，甚至看视频，其实背后都少不了内存分配的“功劳”。

咱们不妨从生活中最简单的例子说起。

想象一下，你家里有一个大柜子。

你每次要放东西进去，都得先找到合适的空格。

每次用完了，又得把东西收拾回去，腾出空间给新东西。

内存就是这么个大柜子，而“分配”和“回收”就是咱们找空格和腾空格的过程。

听起来挺简单对吧？但要是你不懂这些规则，柜子乱成一锅粥，那可就麻烦了。

首先说说“内存分配”。

内存分配就像咱们去超市挑东西。

你要先确定自己想买啥，再去看超市里有没有合适的商品。

有时，超市里东西摆得乱七八糟，可能得翻翻找找才能找到想要的。

而电脑或手机的内存，也差不多这么个道理，分配的过程就是在“内存空间”里找一个空的地方，把需要用的数据“装”进去。

不过，内存不像你去超市随便乱放，电脑可得讲究一点，得按大小、按需求来分配。

有时候你会发现，刚开始使用的时候，内存还挺宽敞，空间一大块，眼前一片开阔。

但随着程序越来越多，数据越堆越高，嘿，空间也慢慢被挤压。

用久了，没得到及时的清理或者释放，整台机器就会慢得让你怀疑人生，像个吃撑了的胖子，动弹不得。

回到正题，内存回收又是什么？很简单，内存回收就好比咱们清理房间。

你每次用完东西后，得把乱七八糟的东西收拾掉，不然整个空间就只能堆满垃圾。

你得腾出空间，给新的东西留下位置。

而电脑里的内存回收也是一样，当某些数据不再需要时，操作系统会把这些不再使用的内存空间清理出来，给新的任务留下空位。

要是你不清理，内存就会变得越来越满，程序运行起来就会卡，甚至崩溃。

想想看，咱们平常家里堆满了不需要的杂物，可能会把屋子弄得暗无天日，做啥事都不顺心。

电脑的内存不清理，结果也是一样，卡得你心力交瘁，啥都做不成。

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。

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）。

内存分配与回收实验报告一、实验目的本实验的目的是通过编写内存分配与回收的程序，深入理解C语言内存管理机制。

通过实践使学生巩固并提高对动态内存分配与回收的理解。

二、实验环境本实验使用的开发环境为Windows系统下的Visual Studio 2019，并使用C语言进行编程。

三、实验内容本次实验主要涉及以下内容：1. 理解内存管理机制2. 动态内存分配与回收3. 垃圾回收机制四、实验流程1. 内存管理机制在C语言中，程序的内存分为两种类型：静态内存和动态内存。

静态内存是在程序编译时就已经分配好并固定，无法动态改变，一般存放全局变量、静态局部变量、常量等。

动态内存是在程序运行时才能被操作系统分配的内存，程序员可以根据需要进行动态分配、使用和释放。

内存区域可以划分为代码区、全局区、栈区和堆区。

代码区用来存放程序代码，一般只能读取，不能修改。

全局区用来存放全局变量和静态变量。

栈区用来存放函数的参数、局部变量等。

堆区用来存放程序员动态分配的内存，需自行管理其分配和释放。

2. 动态内存分配与回收动态内存分配功能由malloc()、calloc()、realloc()三个函数提供。

malloc函数动态地分配一块指定大小的内存空间，用来存放未知长度的数据。

calloc函数动态地分配一块指定大小的内存空间，并将它初始化为空。

realloc函数用来调整动态分配的内存空间的大小。

动态内存释放功能由free()函数实现。

free函数用来释放动态分配的内存空间，归还给操作系统，不再占用。

3. 垃圾回收机制在使用动态内存时，如果没有正确地进行内存释放，就会造成内存泄漏问题。

内存泄漏是指程序运行期间申请的堆内存没有被释放；由于程序没有释放这些堆内存，导致系统出现异常或崩溃。

为解决内存泄漏问题，可以使用垃圾回收机制。

垃圾回收是一种自动化的内存管理机制，可以在程序运行时自动地识别哪些内存是不再需要的，并将其回收，以便重新利用。

五、实验代码以下为本次实验的代码实现：/* 动态内存分配与回收 */#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){// 演示malloc函数的使用int *a = NULL;a = (int*)malloc(sizeof(int)*10);for (int i = 0; i < 10; i++) {a[i] = i;printf("%d ", a[i]);}free(a);printf("%d\n", a[0]); // a已释放，访问a[0]会出错// 演示calloc函数的使用int *b = NULL;b = (int*)calloc(10, sizeof(int));for (int i = 0; i < 10; i++) {b[i] = i;printf("%d ", b[i]);}free(b);printf("%d\n", b[0]); // b已释放，访问b[0]会出错// 演示realloc函数的使用int *c = NULL;c = (int*)malloc(sizeof(int)*10);for (int i = 0; i < 10; i++) {c[i] = i;printf("%d ", c[i]);}c = (int*)realloc(c, sizeof(int)*20); // 调整空间大小 for (int i = 10; i < 20; i++) {c[i] = i;printf("%d ", c[i]);}free(c);printf("%d\n", c[0]); // c已释放，访问c[0]会出错return 0;}六、实验总结本次实验通过编写动态内存分配与回收的程序，深入了解C语言内存管理机制。

主存空间的分配与及回收实验报告一、实验目的：1.了解主存空间的分配与回收的基本原理；2.掌握主存空间分配与回收的常用算法；3.学会利用实验方法验证主存空间分配与回收的效果。

二、实验原理：1.主存空间的分配：静态分配是指在程序编译时，为程序分配固定大小的存储空间。

这种分配方式的缺点是无法适应不同大小的程序需求，造成了存储空间的浪费。

动态分配是指在程序运行时，根据需要动态分配存储空间。

常见的动态分配方式有两种：堆和栈。

堆是由程序员自行分配和释放的，栈是由系统自动分配和释放的。

动态分配的优点是能够根据需要分配合适的存储空间，减少了空间的浪费。

2.主存空间的回收：常见的回收方式有两种：手动回收和自动回收。

手动回收是指由程序员手动释放不再需要的存储空间。

这种回收方式的优点是能够具体控制存储空间的回收时间，但缺点是容易出现程序员忘记手动回收的情况，导致存储空间的浪费。

自动回收是指由系统自动回收不再需要的存储空间。

系统根据程序的运行情况自动判断哪些存储空间可以回收，并进行回收操作。

自动回收的优点是减少了程序员的工作量，保证存储空间的合理利用，但缺点是可能会出现不准确的判断，导致存储空间的泄漏。

三、实验步骤：本实验以C语言为例，通过编写一个简单的程序，模拟主存空间的分配与回收过程。

1.编写程序代码：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int maiint *p;p = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);if (p == NULL)printf("内存分配失败！\n");exit(1);}int i;for (i = 0; i < 10; i++)p[i]=i*10;}for (i = 0; i < 10; i++)printf("%d ", p[i]);}printf("\n");free(p);return 0;2.编译并运行程序：在命令行中输入以下命令，编译并运行程序：gcc -o memory_allocation memory_allocation.c./memory_allocation3.实验结果分析：程序运行后，首先使用malloc函数分配了一块大小为sizeof(int)* 10的存储空间，用于存储10个整数。

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。

实验报告实验二动态分区分配与回收算法一、实验目的了解动态分区分配方式中使用的数据结构和分配算法.并进一步加深对动态分区存储管理方式及其实现过程的理解。

二、实验原理算法思想：1．分区的个数和大小不是固定不变的.而是可变的.随装入的作业动态划分.且不会产生内部碎片。

2.外部碎片：若存储块长度为N.在该系统所采用的调度算法下较长时间内无法选出一道长度不超过该块的进程.则称该块为外部碎片。

3.首次适应算法〔FF:FF算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。

在分配内存时.从链首开始顺序查找.直到找到一个大小能满足要求的空闲分区为止。

该算法倾向于优先利用内存中低址部分的空闲分区.从而保留了高址部分的大空闲区.这为以后到达的大作业分配大的内存空间创造了条件。

4.最佳适应算法〔BF：每次为作业分配内存时.BF总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业.避免大材小用。

为了加速寻找.该算法要求将所有的空闲分区按其容量从大到小的顺序形成一空闲分区链.自表头开始查找到第一个满足要求的自由分区分配。

该算法保留大的空闲区.但造成许多小的空闲区。

分区分配中的内存回收有四种情况：<1>回收区与插入点的前一个空闲分区相邻接。

<2>回收区与插入点的后一空闲分区相邻接。

<3>回收区同时与插入点的前、后两个空闲分区邻接。

<4>回收分区既不与前一个分区邻接.也不与后一个分区邻接。

另外.最佳适应算法不需要考虑多个进程.而首次适应算法需要考虑多道程序的大小.所以前两个程序只需要输入一个进程的信息.后者因为考虑多个程序的原因.所以需要输入两个进程的信息。

三、实验步骤、数据记录及处理1、算法流程抽象数据类型的定义：空闲分区结构体类型和结构体链表typedef struct freespace{int num; //分区号int size; //分区大小int address; //分区首地址status state; //分区状态.FREE和BUSY};typedef struct node{freespace data;node *head;node *next;}*Linklist;主程序的流程以及各程序模块之间的层次<调用>关系：主函数中先调用初始化函数.再调用菜单函数引导用户选择操作和相应的算法.用switch多选择结构来判断调用firstAlloc<>.bestAlloc<>.display<>还是recycle<>。

内存的分配与回收实验报告实验目的：了解计算机内存分配与回收的原理及实现方式，掌握最先适应算法的具体实现，加深对内存管理的理解。

实验原理：内存是计算机系统中的关键组成部分之一，它负责存储程序运行所需的数据和指令。

为了有效管理内存，将其划分为若干个固定大小的单元，称为分配单元。

内存分配与回收的基本原则是尽量高效地利用内存空间。

最先适应算法是一种常用的内存分配算法，它的基本思想是按照内存地址从小到大的顺序，依次寻找满足分配要求的第一个空闲分区。

因为每次分配都是从低地址开始，所以能够尽量填满被回收后的可用内存空间。

实验步骤：1.定义内存块的数据结构，包括起始地址、大小、状态等信息。

2.初始化内存，划分出若干个固定大小的内存块。

3.从给定的进程请求中获取进程需要的内存大小。

4.遍历内存块列表，寻找第一个满足分配要求的空闲分区，即大小大于等于进程需求的分区。

5.如果找到了满足要求的分区，则将其划分为两个分区，一个用于分配给进程，一个作为剩余的空闲分区。

6.更新内存块列表，记录分配给进程的内存块。

7.如果没有找到满足要求的分区，则返回分配失败的信息。

8.进程完成运行后，将其占用的内存块标记为空闲，并进行合并操作，合并相邻的空闲分区。

9.更新内存块列表，记录回收的内存块。

10.重复步骤3至步骤9，直到完成所有的进程请求。

实验结果：经过多次实验，使用最先适应算法进行内存分配与回收，可以有效地利用内存空间，提高内存利用率。

实验总结：通过本次实验，我深入理解了最先适应算法的实现原理和逻辑流程。

在实际的内存管理中，我们需要根据实际情况选择合适的内存分配策略，以避免出现内存碎片和浪费现象。

同时，回收后的内存块需要及时进行合并操作，以提高内存的利用率。

实验过程中还发现，在有大量并发的情况下，最先适应算法可能会产生较多的内存碎片，影响内存的使用效率，因此需要根据实际情况选择其他适合的内存分配算法。

总之，通过这次实验，我对内存分配与回收有了更深入的理解，对内存管理算法的选择和优化也更加清晰，为以后的实际应用打下了基础。

第1篇一、实验目的本次实验旨在让学生深入理解内存分配的基本原理和不同分配算法，通过实际操作，提高学生对内存管理技术的掌握程度。

通过本次实验，我们希望达到以下目标：1. 熟悉内存分配的基本概念和过程；2. 掌握常见的内存分配算法，如首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法；3. 理解内存分配中的碎片问题，并尝试解决；4. 培养学生的动手实践能力和问题解决能力。

二、实验内容1. 实验环境：使用C语言编写程序，运行在Linux操作系统上。

2. 实验步骤：（1）首次适应算法：从内存空间的起始位置开始查找，找到第一个满足申请大小的空闲分区，将其分配给请求者。

（2）最佳适应算法：从所有空闲分区中查找一个最小的满足申请大小的分区，将其分配给请求者。

（3）最坏适应算法：从所有空闲分区中查找一个最大的满足申请大小的分区，将其分配给请求者。

（4）解决内存碎片问题：采用紧凑算法，将所有空闲分区合并成一个连续的大空间，从而减少内存碎片。

三、实验过程1. 编写程序实现内存分配算法，包括内存初始化、申请内存、释放内存等功能。

2. 对不同分配算法进行测试，观察分配效果，分析不同算法的优缺点。

3. 分析内存碎片问题，尝试解决方法，如紧凑算法。

四、实验结果与分析1. 首次适应算法：该算法简单易实现，但可能导致内存利用率较低，且可能产生较大的内存碎片。

2. 最佳适应算法：该算法分配效果较好，内存利用率较高，但分配速度较慢。

3. 最坏适应算法：该算法分配效果较差，内存利用率较低，但分配速度较快。

4. 紧凑算法：通过合并空闲分区，减少了内存碎片，提高了内存利用率。

五、实验体会1. 通过本次实验，我们深入了解了内存分配的基本原理和不同分配算法，掌握了常见内存分配算法的优缺点。

2. 实验过程中，我们遇到了各种问题，如内存碎片问题、算法实现问题等，通过查阅资料、讨论和尝试，最终解决了这些问题，提高了我们的问题解决能力。

3. 实验使我们认识到，内存管理是操作系统中的一个重要组成部分，对计算机性能和稳定性有着重要影响。

可变分区存储管理方式的内存分配和回收实验报告【实验报告】一、实验目的了解可变分区存储管理方式的内存分配和回收过程，了解最优算法的原理和实现方法，掌握最优算法在可变分区存储管理方式下的内存分配和回收操作。

二、实验原理最优算法的分配过程如下：1.初始化内存分区表，将整个内存分为一个未分配的分区。

2.当有新的进程请求内存时，遍历内存分区表，选择满足分配条件且剩余空间最小的分区进行分配。

3.更新分区表中相应分区的空闲空间，并将分配出去的空间标记为已分配。

最优算法的回收过程如下：1.当一些进程结束或释放内存时，遍历分区表，找到对应的已分配分区。

2.将该分区标记为空闲，并进行合并操作，合并相邻的空闲分区。

3.更新分区表。

三、实验步骤1.初始化内存分区表，将整个内存设为一个未分配的分区。

2.依次输入若干个进程的大小。

3.按照最优算法进行内存分配和回收。

4.输出每个进程分配的内存空间和内存分区表的状态。

四、实验结果与分析输入进程大小为：{100KB,200KB,50KB,150KB}初始内存分区表：{未分配，800KB}进程1申请100KB，满足分配条件的最小剩余空间为300KB，分配给进程1后，更新分区表：分配给进程1的内存：{100KB}更新后的内存分区表：{已分配，未分配，700KB}进程2申请200KB，满足分配条件的最小剩余空间为300KB，分配给进程2后，更新分区表：分配给进程2的内存：{200KB}更新后的内存分区表：{已分配，已分配，未分配，500KB}进程3申请50KB，满足分配条件的最小剩余空间为150KB，分配给进程3后，更新分区表：分配给进程3的内存：{50KB}更新后的内存分区表：{已分配，已分配，已分配，未分配，450KB}进程4申请150KB，满足分配条件的最小剩余空间为150KB，分配给进程4后，更新分区表：分配给进程4的内存：{150KB}更新后的内存分区表：{已分配，已分配，已分配，已分配，未分配，300KB}进程2结束，释放内存，回收进程2占用的空间，更新分区表：释放进程2的内存：{200KB}合并空闲分区后的内存分区表：{已分配，已分配，未分配，300KB}进程3结束，释放内存，回收进程3占用的空间，更新分区表：释放进程3的内存：{50KB}合并空闲分区后的内存分区表：{已分配，未分配，300KB}进程1结束，释放内存，回收进程1占用的空间，更新分区表：释放进程1的内存：{100KB}合并空闲分区后的内存分区表：{未分配，400KB}进程4结束，释放内存，回收进程4占用的空间，更新分区表：释放进程4的内存：{150KB}合并空闲分区后的内存分区表：{未分配，550KB}五、实验总结通过本次实验，我对可变分区存储管理方式的内存分配和回收过程有了更深入的了解。

主存储器空间的分配和回收实验报告主存储器是计算机中一种重要的存储设备，它用于存储程序的指令和数据。

在计算机系统中，主存储器的空间分配和回收是一个关键的问题。

为了研究主存储器空间的分配和回收，我们进行了一系列实验。

实验目的：1.了解主存储器的空间分配和回收原理；2.掌握主存储器空间分配和回收的算法和方法；3.借助实验了解主存储器空间分配和回收对系统性能的影响。

实验步骤：1.设计一个模拟的主存储器，包括地址空间和物理存储空间。

我们将地址空间划分为多个固定大小的块，每个块对应一个页面。

2.实现主存储器的空间分配算法。

我们选择了最先适应算法，即从低地址开始寻找第一个可以容纳所需页面的空闲块。

3.实现主存储器的空间回收算法。

我们选择了简单的空闲块链表算法，即将回收的空间加入到一个空闲块链表中。

4.编写测试程序，模拟实际系统中的内存分配和回收操作。

测试程序包括创建新进程，分配内存空间，释放内存空间等操作。

5.对测试程序进行性能评测，比较不同算法和策略下的主存储器使用效率和系统性能。

实验结果：通过对实验数据的分析和对比，我们得出了以下结论：1.最先适应算法在空间分配方面具有较好的效果，能够快速找到合适的空闲块。

2.简单的空闲块链表算法能够有效地回收空间，减少内存碎片的产生。

3.不同的内存分配策略会对系统性能产生影响，合理选择内存管理算法是提高系统性能的关键。

结论：本次实验通过对主存储器空间的分配和回收进行实验研究，掌握了主存储器空间分配和回收的算法和方法，并通过实验结果对主存储器的性能进行了评估和分析。

实验结果表明最先适应算法和简单的空闲块链表算法是有效的方法，能够提高主存储器的使用效率和系统性能。

在实际系统中，我们需要根据具体情况选择合适的算法和策略，以满足系统的需求。

操作系统实验报告可变分区存储管理方式的内存分配回收可变分区存储管理方式是一种常见的内存分配和回收策略，通过将内存分成若干大小不等的分区，分配给不同大小的进程使用。

本文将对可变分区存储管理方式的内存分配和回收进行详细介绍。

首先，可变分区存储管理方式需要对内存进行划分，将内存分成若干个大小不等的分区。

这些分区可以是固定大小的，也可以是可变大小的。

当进程申请内存时，系统会根据申请内存的大小来选择一个合适大小的分区进行分配。

分配时分为两种情况：首次适应和最佳适应。

首次适应算法是指从内存的起始位置开始遍历分区，找到第一个能满足进程要求的分区进行分配。

这种算法的优点是找到满足条件的分区速度较快，缺点是容易造成较大的内存碎片。

最佳适应算法是指通过遍历整个内存，找到一个大小最接近进程要求的分区进行分配。

这种算法的优点是能够减小内存碎片的产生，但是分配速度较慢。

当进程结束时，需要回收其占用的内存。

对于可变分区存储管理方式，在回收内存时出现了两种情况：内部碎片和外部碎片。

内部碎片是指分配给进程的分区中，有一部分空闲内存无法被其他进程利用。

这是因为当一些进程需要分配内存时，分配的大小可能大于其实际需要的大小，导致分区中留下了空余空间。

解决内部碎片的方法是动态地调整分区的大小，使其能够更好地适应进程的大小需求。

外部碎片是指存储空闲的分区之间的一些不可利用的内存。

当进程需要分配内存时，可能没有一个分区能满足其大小需求，导致无法分配内存。

解决外部碎片的方法是内存紧缩和分区合并。

内存紧缩是指将内存中的进程向一端移动，使剩余的空闲内存空间连在一起。

这样可以使得所有的空闲内存空间都可以被利用，减少外部碎片的产生。

分区合并是指将不连续的空闲分区进行合并，形成更大的连续空闲分区。

这样可以提供给大型进程使用，减少外部碎片的产生。

综上所述，可变分区存储管理方式的内存分配和回收是一个动态的过程，需要根据进程的需求进行灵活地管理。

它可以通过首次适应或最佳适应算法选择合适的分区进行内存分配，通过动态调整分区大小解决内部碎片问题，并通过内存紧缩和分区合并减少外部碎片的产生。