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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。
存储管理动态分区分配及回收算法存储管理是计算机系统中的重要组成部分，它负责管理和分配计算机中的物理内存资源。
在计算机系统中，通过动态分区分配和回收算法来实现对这些资源的有效利用。
本文将介绍动态分区分配和回收算法的原理、主要算法以及优缺点。
动态分区分配是一种灵活、动态的内存分配方式，它根据进程的需求动态地分配内存空间。
动态分区分配算法有多种，其中最常用的有首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
首次适应算法（First Fit）是最常用的分配算法之一、它从低地址开始寻找第一个满足要求的空闲分区来分配进程。
这种算法的优点是简单、高效，但是可能会产生大量的碎片空间，降低内存的利用率。
最佳适应算法（Best Fit）是在所有空闲分区中找到一个大小最适合进程的分区来分配。
它的主要思想是选择一个更接近进程大小的空闲分区，以减少碎片空间的产生。
然而，这种算法的缺点是需要遍历整个空闲分区链表，因此效率相对较低。
最坏适应算法（Worst Fit）与最佳适应算法相反，它选择一个大小最大的空闲分区来分配进程。
这种算法的好处是可以尽可能地保留大块的碎片空间，以便后续分配使用。
但是，它也会导致更多的碎片空间浪费。
动态分区的回收算法是用于回收被释放的内存空间并合并相邻的空闲分区，以尽量减少碎片空间的产生。
常见的回收算法有合并相邻空闲分区算法和快速回收算法。
合并相邻空闲分区算法会在每次有分区被回收时，检查是否有相邻的空闲分区可以合并。
如果有，就将它们合并为一个大的空闲分区。
这样可以最大程度地减少碎片空间，提高内存的利用效率。
快速回收算法是一种将被释放的分区插入到一个空闲分区链表的头部，而不是按照地址顺序进行插入的算法。
这样可以减少对整个空闲分区链表的遍历时间，提高回收的效率。
总结起来，动态分区分配和回收算法在存储管理中起着重要的作用。
首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法是常用的动态分区分配算法，它们各自有着不同的优缺点。
实验题目：存储器内存分配设计思路：1.既然是要对内存进行操作，首先对和内存相关的内容进行设置我使用的是用自定义的数据结构struct来存放内存中一个内存块的内容包括：始地址、大小、状态（f:空闲u:使用e:结束）之后采用数组来存放自定义的数据类型，这样前期的准备工作就完成了2.有了要加工的数据，接下来定义并实现了存放自定义数据类型的数组的初始化函数和显示函数，需要显示的是每个内存块的块号、始地址、大小、状态3.接着依此定义三种动态分区分配算法首次适应算法、最佳适应算法和最差适应算法4.对定义的三种算法逐一进行实现①首次适应算法：通过遍历存放自定义数据类型的数组，找到遍历过程中第一个满足分配大小的内存块块号i，找到之后停止对数组的遍历，将i之后的块号逐个向后移动一个，然后将满足分配大小的内存块i分为两块，分别是第i块和第i+1块，将两块的始地址、大小、状态分别更新，这样便实现了首次适应算法②最佳适应算法：和首次适应算法一样，首先遍历存放自定义数据类型的数组，找到满足分配大小的内存块后，对内存块的大小进行缓存，因为最佳适应是要找到最接近要分配内存块大小的块，所以需要遍历整个数组，进而找到满足分配大小要求的而且碎片最小的块i，之后的操作和首次遍历算法相同③最差适应算法：和最佳适应算法一样，区别在于，最佳适应是找到最接近要分配内存块大小的块，而最差适应是要找到在数组中，内存最大的块i，找到之后的操作和最佳适应算法相同，因此不在这里赘述。
5.定义并实现释放内存的函数通过块号找到要释放的内存块，把要释放的内存块状态设置成为空闲，查看要释放的块的左右两侧块的状态是否为空闲，如果有空闲，则将空闲的块和要释放的块进行合并（通过改变块的始地址、大小、状态的方式）6.定义主函数，用switch来区分用户需要的操作，分别是：①首次适应②最佳适应③最差适应④释放内存⑤显示内存⑥退出系统实验源程序加注释：#include<bits/stdc++.h>#define MI_SIZE 100 //内存大小100typedef struct MemoryInfomation//一个内存块{int start; //始地址int Size; //大小char status; //状态 f:空闲 u:使用 e：结束} MI;MI MList[MI_SIZE];void InitMList() //初始化{int i;MI temp = { 0,0,'e' };for (i = 0; i < MI_SIZE; i++){MList[i] = temp;}MList[0].start = 0; //起始为0MList[0].Size = MI_SIZE;//大小起始最大MList[0].status = 'f'; //状态起始空闲}void Display() //显示{int i, used = 0;printf("\n---------------------------------------------------\n");printf("%5s%15s%15s%15s", "块号", "始地址", "大小", "状态");printf("\n---------------------------------------------------\n");for (i = 0; i < MI_SIZE && MList[i].status != 'e'; i++){if (MList[i].status == 'u'){used += MList[i].Size;}printf("%5d%15d%15d%15s\n", i, MList[i].start, MList[i].Size, MList[i].status == 'u' ? "使用" : "空闲");}printf("\n----------------------------------------------\n");}void FirstFit(){int i, j, flag = 0;int request;printf("最先适应算法：请问你要分配多大的内存\n");scanf("%d", &request);for (i = 0; i < MI_SIZE && MList[i].status != 'e'; i++){if (MList[i].Size >= request && MList[i].status == 'f') {if (MList[i].Size - request <= 0){MList[i].status = 'u';}else{for (j = MI_SIZE - 2; j > i; j--){MList[j + 1] = MList[j];}MList[i + 1].start = MList[i].start + request; MList[i + 1].Size = MList[i].Size - request;MList[i + 1].status = 'f';MList[i].Size = request;MList[i].status = 'u';flag = 1;}break;}}if (flag != 1 || i == MI_SIZE || MList[i].status == 'e'){printf("没有足够大小的空间分配\n");}Display();}void BadFit(){int i, j = 0, k = 0, flag = 0, request;printf("最坏适应算法：请问你要分配多大的内存\n");scanf("%d", &request);for (i = 0;i < MI_SIZE - 1 && MList[i].status != 'e';i++){if (MList[i].Size >= request && MList[i].status == 'f') {flag = 1;if (MList[i].Size > k){k = MList[i].Size;j = i;}}}i = j;if (flag == 0){printf("没有足够大小的空间分配\n");j = i;}else if (MList[i].Size - request <= 0){MList[i].status = 'u';}else{for (j = MI_SIZE - 2;j > i;j--){MList[j + 1] = MList[j];}MList[i + 1].start = MList[i].start + request;MList[i + 1].Size = MList[i].Size - request;MList[i + 1].status = 'f';MList[i].Size = request;MList[i].status = 'u';}Display();}void M_Release() //释放内存{int i, number;printf("\n请问你要释放哪一块内存:\n");scanf("%d", &number);if (MList[number].status == 'u'){MList[number].status = 'f';if (MList[number + 1].status == 'f')//右边空则合并{MList[number].Size += MList[number].Size;for (i = number + 1; i < MI_SIZE - 1 && MList[i].status != 'e'; i++) { //i后面的每一个结点整体后移if (i > 0){MList[i] = MList[i + 1];}}}if (number > 0 && MList[number - 1].status == 'f')//左边空则合并{MList[number - 1].Size += MList[number].Size;for (i = number; i < MI_SIZE - 1 && MList[i].status != 'e'; i++){MList[i] = MList[i + 1];}}}else{printf("该块内存无法正常释放\n");}Display();}void BestFit(){int i, j = 0, t, flag = 0, request;printf("最佳适应算法：请问你要分配多大的内存\n");scanf("%d", &request);t = MI_SIZE;for (i = 0; i < MI_SIZE && MList[i].status != 'e'; i++){if (MList[i].Size >= request && MList[i].status == 'f'){flag = 1;if (MList[i].Size < t){t = MList[i].Size;j = i;}}}i = j;if (flag == 0){printf("没有足够大小的空间分配\n");j = i;}else if (MList[i].Size - request <= 0){MList[i].status = 'u';}else {for (j = MI_SIZE - 2; j > i; j--){MList[j + 1] = MList[j];}MList[i + 1].start = MList[i].start + request;MList[i + 1].Size = MList[i].Size - request;MList[i + 1].status = 'f';MList[i].Size = request;MList[i].status = 'u';}Display();}int main(){int x;InitMList();while (1){printf(" \n"); printf(" 1.首次适应\n");printf(" 2.最佳适应\n");printf(" 3.最差适应\n"); printf(" 4.释放内存\n"); printf(" 5.显示内存\n"); printf(" 6.退出系统\n"); printf("请输入1-6：");scanf("%d", &x);switch (x){case 1:FirstFit();break;case 2:BestFit();break;case 3:BadFit();break;case 4:M_Release();break;case 5:Display();break;case 6:exit(0);}}return 0;}实验测试结果记录：1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：1最先适应算法：请问你要分配多大的内存10---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 90 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：1最先适应算法：请问你要分配多大的内存25---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 25 使用2 35 65 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：1最先适应算法：请问你要分配多大的内存15---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 25 使用2 35 15 使用3 50 50 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：1最先适应算法：请问你要分配多大的内存20---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 25 使用2 35 15 使用3 50 20 使用4 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：4请问你要释放哪一块内存:---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 空闲1 10 25 使用2 35 15 使用3 50 20 使用4 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：4请问你要释放哪一块内存:2---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 空闲1 10 25 使用2 35 15 空闲3 50 20 使用4 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：2最佳适应算法：请问你要分配多大的内存5---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 5 使用1 5 5 空闲2 10 25 使用3 35 15 空闲4 50 20 使用5 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：3最坏适应算法：请问你要分配多大的内存25---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 5 使用1 5 5 空闲2 10 25 使用3 35 15 空闲4 50 20 使用5 70 25 使用6 95 5 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6：总结与自评：总结：分区存储管理是操作系统进行内存管理的一种方式。
XXX局XXXXXX系统技术手册（XXX版本）目录1.引言 (1)1.1.编写目的 (1)1.2.系统背景 (1)1.3.术语定义 (1)1.4.参考资料 (1)1.5.版权声明 (1)2.系统概述 (1)2.1.系统功能 (1)2.2.系统性能 (2)2.2.1.数据精度 (2)2.2.2.时间特性 (2)2.2.3.系统灵活性 (2)2.2.4.系统安全性 (2)2.2.5.其他性能 (2)3.运行环境 (2)3.1.硬件环境 (2)3.2.软件环境 (2)3.3.数据结构 (3)4.服务器部署 (3)4.1.服务器部署结构 (3)4.2.应用服务器部署 (3)4.2.1.部署环境 (3)4.2.2.安装与配置 (3)4.2.3.部署验证 (3)4.3.W EB服务器部署 (4)4.3.1.部署环境 (4)4.3.2.安装与配置 (4)4.3.3.部署验证 (4)4.4.数据库服务器部署 (4)4.4.1.部署环境 (4)4.4.2.安装与配置 (4)4.4.3.数据初始化 (4)4.4.4.部署验证 (4)4.5.其它部署 (5)5.客户端部署 (5)6.系统日常维护 (5)6.1.执行文件 (5)6.2.权限管理 (5)6.3.参数配置 (5)6.4.系统日志 (5)6.5.数据备份与恢复 (5)6.6.其它维护 (6)7.常见问题解答 (6)8.售后技术支持 (6)1. 引言1.1. 编写目的描述本文档的目的文档读者。
1.2.系统背景系统名称及版本号：任务提出者：描述本项目的任务提出方任务承接者及实施者：描述本项目的承接者及实施者系统使用者：描述本系统的最终用户1.3. 术语定义列出本文档中用到的专门术语的定义和缩略词的原词组。
1.4. 参考资料列出本文档相关的参考文献和文档，说明名称、单位、日期。
其中需求分析说明书是必须的参考资料。
1.5. 版权声明版权所有声明，如：XXX程序：版权所有2000-2002，xxx有限公司，保留所有权利。
动态分区分配操作系统操作方法实验步骤1.引言1.1 概述概述部分：在计算机系统中，动态分区分配是一种重要的操作系统操作方法。
它是指在运行时根据进程的内存需求动态地将系统内存分配给进程，以实现内存资源的高效利用。
动态分区分配操作方法在现代操作系统中被广泛应用，例如Windows、Linux等。
通过合理的动态分区分配策略，可以提升系统的性能和资源利用率。
本文将对动态分区分配操作系统操作方法进行详细介绍和实验步骤的说明。
首先，我们将介绍动态分区分配的背景和意义，包括其在操作系统中的作用和应用场景。
其次，我们将详细讨论实验的具体步骤，包括如何进行动态分区分配操作、如何测试相关的性能指标等。
本文的目标是帮助读者了解动态分区分配操作系统操作方法的基本原理和实践技巧。
同时，通过实际操作和实验验证，读者将能够更好地理解动态分区分配的概念和操作过程，提升对操作系统的理解和应用能力。
在接下来的章节中，我们将分别介绍动态分区分配操作系统操作方法的背景和实验步骤，并给出相应的实例和案例分析。
最后，我们将对实验结果进行总结和展望，探讨动态分区分配操作方法的发展前景和可能的研究方向。
通过本文的阅读和实验操作，读者将能够对动态分区分配操作系统操作方法有一个全面的了解，为进一步研究和应用提供基础和指导。
同时，我们也欢迎读者对本文内容进行补充和扩展，以促进相关领域的进一步发展和应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以从以下角度进行描述：文章结构是指整篇文章的组织框架和内容安排。
合理的文章结构可以使读者更好地理解文章的主题和内容，帮助读者快速找到所需信息并形成完整的认识。
本文将按照以下结构进行论述：1. 引言：在引言部分，我们将对动态分区分配操作系统操作方法的背景和意义进行介绍，明确文章的目的和重要性。
2. 正文：正文是文章的核心部分，将分为两个要点进行叙述。
2.1 第一个要点：动态分区分配操作系统操作方法。
首先，我们将对动态分区分配的背景进行介绍，解释其在操作系统中的应用和意义。
《操作系统》课程实验报告实验名称：动态分区存储管理姓名：学号：地点：指导老师：专业班级：一、实验目的：1、熟悉并掌握动态分区分配的算法。
2、熟悉并掌握动态分区中分区回收的各种情况，并能够实现分区合并。
二、实验内容：用高级语言模拟实现动态分区存储管理，要求：1、分区分配算法至少实现首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法中的至少一种。
熟悉并掌握各种算法的空闲区组织方式。
2、分区的初始化——可以由用户输入初始分区的大小。
（初始化后只有一个空闲分区，起始地址为0，大小是用户输入的大小）3、分区的动态分配过程：由用户输入作业号和作业的大小，实现分区过程。
4、分区的回收：用户输入作业号，实现分区回收，同时，分区的合并要体现出来。
（注意：不存在的作业号要给出错误提示！）5、分区的显示：任何时刻，可以查看当前内存的情况（起始地址是什么，大小多大的分区时空闲的，或者占用的，能够显示出来）6、要求考虑：（1）内存空间不足的情况，要有相应的显示；（2）作业不能同名，但是删除后可以再用这个名字；（3）作业空间回收是输入作业名，回收相应的空间，如果这个作业名不存在，也要有相应的提示。
三、实验代码#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define SIZE 800 // 内存初始大小#define MINSIZE 5 // 碎片最小值enum STATE { Free, Busy };struct subAreaNode {int addr; // 起始地址int size; // 分区大小int taskId; // 作业号STATE state; // 分区状态subAreaNode *pre; // 分区前向指针subAreaNode *nxt; // 分区后向指针}subHead;// 初始化空闲分区链void intSubArea(){// 分配初始分区内存subAreaNode *fir = (subAreaNode *)malloc(sizeof(subAreaNode)); // 给首个分区赋值fir->addr = 0;fir->size = SIZE;fir->state = Free;fir->taskId = -1;fir->pre = &subHead;fir->nxt = NULL;// 初始化分区头部信息subHead.pre = NULL;subHead.nxt = fir;}// 首次适应算法int firstFit(int taskId, int size){subAreaNode *p = subHead.nxt;while(p != NULL){if(p->state == Free && p->size >= size) {// 找到要分配的空闲分区if(p->size - size <= MINSIZE) {// 整块分配p->state = Busy;p->taskId = taskId;} else {// 分配大小为size的区间subAreaNode *node = (subAreaNode*)malloc(sizeof(subAreaNode));node->addr = p->addr + size;node->size = p->size - size;node->state = Free;node->taskId = -1;// 修改分区链节点指针node->pre = p;node->nxt = p->nxt;if(p->nxt != NULL) {p->nxt->pre = node;}p->nxt = node;// 分配空闲区间p->size = size;p->state = Busy;p->taskId = taskId;}printf("内存分配成功！\n");return 1;}p = p->nxt;}printf("找不到合适的内存分区，分配失败...\n");return 0;}// 最佳适应算法int bestFit(int taskId, int size){subAreaNode *tar = NULL;int tarSize = SIZE + 1;subAreaNode *p = subHead.nxt;while(p != NULL){// 寻找最佳空闲区间if(p->state == Free && p->size >= size && p->size < tarSize) { tar = p;tarSize = p->size;}p = p->nxt;}if(tar != NULL) {// 找到要分配的空闲分区if(tar->size - size <= MINSIZE) {// 整块分配tar->state = Busy;tar->taskId = taskId;} else {// 分配大小为size的区间subAreaNode *node = (subAreaNode*)malloc(sizeof(subAreaNode));node->addr = tar->addr + size;node->size = tar->size - size;node->state = Free;node->taskId = -1;// 修改分区链节点指针node->pre = tar;node->nxt = tar->nxt;if(tar->nxt != NULL) {tar->nxt->pre = node;}tar->nxt = node;// 分配空闲区间tar->size = size;tar->state = Busy;tar->taskId = taskId;}printf("内存分配成功！\n");return 1;} else {// 找不到合适的空闲分区printf("找不到合适的内存分区，分配失败...\n");return 0;}}// 回收内存int freeSubArea(int taskId){int flag = 0;subAreaNode *p = subHead.nxt, *pp;while(p != NULL){if(p->state == Busy && p->taskId == taskId) {flag = 1;if((p->pre != &subHead && p->pre->state == Free) && (p->nxt != NULL && p->nxt->state == Free)) { // 情况1：合并上下两个分区// 先合并上区间pp = p;p = p->pre;p->size += pp->size;p->nxt = pp->nxt;pp->nxt->pre = p;free(pp);// 后合并下区间pp = p->nxt;p->size += pp->size;p->nxt = pp->nxt;if(pp->nxt != NULL) {pp->nxt->pre = p;}free(pp);} else if((p->pre == &subHead || p->pre->state == Busy) && (p->nxt != NULL && p->nxt->state == Free)) {// 情况2：只合并下面的分区pp = p->nxt;p->size += pp->size;p->state = Free;p->taskId = -1;p->nxt = pp->nxt;if(pp->nxt != NULL) {pp->nxt->pre = p;}free(pp);} else if((p->pre != &subHead && p->pre->state == Free) && (p->nxt == NULL || p->nxt->state == Busy)) {// 情况3：只合并上面的分区pp = p;p = p->pre;p->size += pp->size;p->nxt = pp->nxt;if(pp->nxt != NULL) {pp->nxt->pre = p;}free(pp);} else {// 情况4：上下分区均不用合并p->state = Free;p->taskId = -1;}}p = p->nxt;}if(flag == 1) {// 回收成功printf("内存分区回收成功...\n");return 1;} else {// 找不到目标作业，回收失败printf("找不到目标作业，内存分区回收失败...\n");return 0;}}// 显示空闲分区链情况void showSubArea(){printf(" 当前的内存分配情况如下： \n");printf("\n");printf("起始地址\t空间大小\t工作状态\t作业号 \n");subAreaNode *p = subHead.nxt;while(p != NULL){printf("\n");printf("%d k\t ", p->addr);printf("%d k\t ", p->size);printf("%s \t ", p->state == Free ? "Free" : "Busy"); if(p->taskId > 0) {printf("%d ", p->taskId);} else {printf(" ");}printf("\n");p = p->nxt;}}int main(){int option, ope, taskId, size;// 初始化空闲分区链intSubArea();// 选择分配算法while(1){printf("请选择要模拟的分配算法： 0 表示首次适应算法，1 表示最佳适应算法\n");scanf("%d", &option);if(option == 0) {printf("你选择了首次适应算法，下面进行算法的模拟\n");break;} else if(option == 1) {printf("你选择了最佳适应算法，下面进行算法的模拟\n");break;} else {printf("错误：请输入 0/1\n\n");}}// 模拟动态分区分配算法while(1){printf("\n");printf("*********************************************\n"); printf(" 1: 分配内存 2: 回收内存 0: 退出 \n");printf("*********************************************\n"); scanf("%d", &ope);if(ope == 0) break;if(ope == 1) {// 模拟分配内存printf("请输入作业号： ");scanf("%d", &taskId);printf("请输入需要分配的内存大小(KB)： ");scanf("%d", &size);if(size <= 0) {printf("错误：分配内存大小必须为正值\n");continue;}// 调用分配算法if(option == 0) {firstFit(taskId, size);} else {bestFit(taskId, size);}// 显示空闲分区链情况showSubArea();} else if(ope == 2) {// 模拟回收内存printf("请输入要回收的作业号： ");scanf("%d", &taskId);freeSubArea(taskId);// 显示空闲分区链情况showSubArea();} else {printf("错误：请输入 0/1/2\n");}}printf("分配算法模拟结束\n");return 0;}四、实验结果五、实验总结本实验极大的帮助我们理解了动态分区作业存储管理的实现过程。
7. 系统有某类资源5个，供3个进程共享，为保证系统的安全，应限定每个进程申请的资源数不超过⎽⎽⎽⎽。
A．1个B．2个C．3个D．4个8. 为了允许不同的用户可以使用相同的文件名，通常在文件系统中采用⎽⎽⎽⎽。
A．重名转换机制B．存取控制方式C．多级目录结构D．标识符对照表9．动态分区存储管理方法采用最坏适应分配算法时，将空闲区按______顺序登记到空闲区表中。
A．容量递减B．容量递增C．地址递增D．地址递减10. “共享设备”的含义是指⎽⎽⎽⎽。
A.多个进程可共享设备上的数据B.多个作业可共享设备上的数据C.多个进程可同时启动这个设备D.多个进程可同时访问这个设备11. 某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为 55MB(初始为空闲），采用最坏适应分配算法，分配和释放的顺序为：分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配8MB，此时主存中最大空闲分区的大小是⎽⎽⎽⎽。
A．7MB B．2MB C．10MB D．15MB 12. 在多道程序设计系统中，有三个作业J1、J2、J3到达时间依次为8:00、8:30、9:00，它们需计算的时间分别为2小时，1小时和0.5小时。
系统采用响应比高者优先调度算法在10:00开始选择作业，作业被选中的次序应该是⎽⎽⎽⎽。
A．J1、J2、J3 B．J3、J2、J1C．J2、J1、J3 D．J1、J3、J213. 在操作系统中，死锁出现指的是⎽⎽⎽⎽。
A. 计算机发生了重大故障B. 资源数远远少于进程数C. 进程同时申请的资源数超过资源总数D. 若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源14. 校友会的文件系统磁盘库中，“毕业生档案”文件的记录包含的数据项是毕业年份、身份证号和在校时档案材料。
由于各人的档案信息量不同，记录的长度因人而异，但记录总是先按照毕业年份，然后按身份证序号在磁盘中顺序存放。
使用这个文件的方式是按毕业年份和身份证号快速查出此人的档案材料。
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。
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。
动态分区分配存储管理系统学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术学号学生姓名指导教师姓名目录一、课程设计目的 (1)1、背景 (1)2、目的 (1)二、课题任务描述 (1)三、课题研发相关知识 (1)1、最佳适应算法（best fit） (1)2、最坏适应算法（worst fit） (1)3、回收内存................................ 1、24、库函数的介绍 (2)四、课题设计 (2)1、总体结构................................2、32、数据结构 (4)3、主要功能的流程图........................ 5、64、程序的技术路线................................................. .. (7)五、带有详细注解的源程序..................... 7-18六、运行与测试.............................. 18-19七、收获及改进意见 (20)一、课程设计目的1、背景主存是CPU可直接访问的信息空间，合理而有效的使用贮存将在很大程度上影响整个计算机系统的性能。
本课题要求模拟实现分区式主存管理机制。
模拟实现各种分区管理方法以及相应的主存分配以及回收算法。
2、目的●进一步巩固和复习操作系统的基础知识。
●培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。
●提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。
●提高学生分析问题、解决问题以及综合利用 C 语言进行程序设计的能力。
二、课题任务描述用高级语言编写和调试一个动态分区内存分配程序，演示实现下列两种动态分区分配算法1.最佳适应算法2.最坏适应算法三、课题研发相关知识（包含所用库函数的介绍）1、最佳适应算法（best fit）所谓“最佳”是指每次为作业分配内存时，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以从小到大的顺序形成一空闲分区链。
这样，第一次找到的能满足要求的空闲区，必然是最佳的。
这样，在存储器中会留下许多难以利用的小空闲区。
2、最坏适应算法（worst fit）要扫描整个空闲分区表或链表，总是挑选一个最大的空闲区分割给作业使用，其优点是可使剩下的空闲区不至于太小，产生碎片的几率最小，对中小作业有力，查找效率很高。
但是它会使存储器中缺乏大的空闲分区。
3、回收内存当进程运行完毕释放内存时，系统根据会收取的首址，从空闲区链中找到相应的插入点，并考虑回收区前后是否有空闲分区，如果有，则把两个分区合并成一个大的空闲分区。
4、库函数的介绍1）stdio 就是指“standard buffered input&output" 意思就是说带缓冲的标准输入输出！所以了，用到标准输入输出函数时，就要调用这个头文件！2）Stdlib.h即standard library 标准库文件。
Stdlib头文件里包含了C,C++语言的最常用的系统函数。
Stdlib.h里面定义了五中类型，一些宏和通用工具函数。
类型例如：size_t ,wchar_t, div_t, ldiv_t,lldiv_t; 宏例如：EXIT_FALIRE,EXIT_SUCCESS,RAND_MAX和MB_CUR_MAX。
以下是一些常用的函数：dec 置基数为10 相当于"%d"；hex 置基数为16 相当于"%X"；oct 置基数为8 相当于"%o"；setw(n) 设域宽为n个字符四、课题设计：总体结构、所使用的数据结构、主要功能的流程图、程序的技术路线1、总体结构本系统采用了最佳适应算法和最坏适应算法模拟存储器动态分区。
系统利用其中某种分配算法，从空闲分区链中找到满足请求内存大小的分区并分配内存给作业。
假设总的内存大小为size，作业请求的内存大小为request,内存碎片最小为f。
当request>size时，内存溢出，出现系统错误；当request<=size时，在内存中根据上述算法寻找最佳的内存分区分配给作业。
寻找到合适的内存分区之后，如果size-request<=f,将此分区上的内存全部分配给作业；如果size-request>f，就在此分区上分割request大小的内存给作业，剩余内存继续留在当前的分区中。
当进程运行完毕，系统找到该进程并释放其内存，根据所释放内存的位置对内存进行合并。
系统流程图：如图1YNNYNY开始输入option 选择分配算法option=3??根据option 的值选择相应算法，输入opeope=0?ope=1?ope=2?ope=3?NN 退出分配内存回收内存返回上一级输入错误YY图1系统框架图：如图22、数据结构（1） 定义的全局变量：#define SIZE 100 // 内存初始大小 #define MINSIZE 0 // 碎片最小值enum STATE { Free, Busy }//枚举类型，记录分区是否空闲的状态量 （2）定义的结构体：struct subAreaNode 。
记录分区的主要数据。
（3）函数1）void intSubArea()：分配初始分区内存。
2）int bestFit(int taskId, int size)：最佳适应算法实现函数，taskId 为作业名，size 为作业申请的内存大小。
3）int worstFit(int taskId, int size)：最坏适应算法实现函数，taskId 为作业名，size 为作业申请的内存大小。
4）int freeSubArea(int taskId)：内存回收函数，该函数主要用于实现内存的回收，根据回收内存的位置对分区进行合并操作。
其中taskId 为所需回收内存的作业号。
5）void showSubArea()：显示空闲分区链情况。
包括起始地址 ，空间大小 。
工作状态 。
作业号。
6）int main()：主函数，主要用于显示操作界面，调用各个子函数等功能。
存储器动态分区分配模拟系统检测函数最佳适应算法 最坏适应算法退出系统 分配内存 回收内存返回上一级菜单图23、主要功能的流程图（1）最佳适应算法Best_fit(int,int); 流程图（图3）Y Y N开始subAreaNode*p= subHead.nxtP 是否空 P 是否满足最佳分配空间YNp=p->nxttar=ptar 为空？ Ntar->size-size 是否小于等于内存碎片tar 全部分配给作业结束Y切割tar ，分配给作业，并把剩余内存重新链入链表N图3（3）最坏适应算法Worst_fit(int,int); 流程图（图4）NY Y N开始subAreaNode*p= subHead.nxt mm=1P 是否空且mm==1P 是否满足最佳分配空间YNp=p->nxttar=p,mm=0tar 为空？ tar->size-size 是否小于等于内存碎片tar 全部分配给作业结束 Y切割tar ，分配给作业，并把剩余内存重新链入链表N遍历空闲链表，p=subHead.nxt 寻找最大的空闲分区，tar=p;图4Y Y4.程序的技术路线本程序采用C语言编写，在windows下的Visual C++中编译，模拟可变分区存储管理方式的内存分配与回收。
假定系统的最大内存空间为100M，判断是否划分空闲区的最小限值为MINSIZE=0。
初始化用户可占用内存区的首地址为0，大小为0M。
定义一个结构体及其对象subHead实现内存的分配回收及分配表和空闲表的登记。
用最佳分配算法实现动态分配时，调用int bestFit(int taskId, int size)内存分配函数，设定循环条件查找最佳空闲分区，根据找到的空闲区大小和作业大小判断是整个分配给作业还是切割空闲区后再分配给作业，并在“内存分配表”和“空闲分区表”中作登记。
调用int freeSubArea(int taskId)函数实现内存的回收。
顺序循环“内存分配表”找到要回收的作业，设置标志位flag，当flag=1时表示回收成功。
回收内存时需考虑内存的4种合并方式，即合并上下分区、合并上分区、合并下分区、上下分区都不合并。
五、带有详细注解的源程序#include<stdio.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>#define SIZE 100 // 内存初始大小#define MINSIZE 0 // 碎片最小值enum STATE { Free, Busy };static int ss=0,ee=0;struct subAreaNode {int addr; // 起始地址int size; // 分区大小int taskId; // 作业号STATE state; // 分区状态subAreaNode *pre; // 分区前向指针subAreaNode *nxt; // 分区后向指针}subHead;// 初始化空闲分区链void intSubArea(){// 分配初始分区内存subAreaNode *fir = (subAreaNode *)malloc(sizeof(subAreaNode));// 给首个分区赋值fir->addr = 0;fir->size = SIZE;fir->state = Free;fir->taskId = -1;fir->pre = &subHead;fir->nxt = NULL;// 初始化分区头部信息subHead.pre = NULL;subHead.nxt = fir;}// 最佳适应算法int bestFit(int taskId, int size){subAreaNode *tar = NULL;int tarSize = SIZE + 1;subAreaNode *p = subHead.nxt;while(p != NULL){ // 寻找最佳空闲区间if(p->state == Free && p->size >= size && p->size < tarSize) { tar = p;tarSize = p->size;}p = p->nxt;}if(tar != NULL) {// 找到要分配的空闲分区if(tar->size - size <= MINSIZE) {// 整块分配tar->state = Busy;tar->taskId = taskId;} else {// 分配大小为size的区间subAreaNode *node = (subAreaNode *)malloc(sizeof(subA reaNode));node->addr = tar->addr + size;node->size = tar->size - size;node->state = Free;node->taskId = -1;// 修改分区链节点指针node->pre = tar;node->nxt = tar->nxt;if(tar->nxt != NULL) {tar->nxt->pre = node;}tar->nxt = node;// 分配空闲区间tar->size = size;tar->state = Busy;tar->taskId = taskId;}printf("内存分配成功！\n");return 1;} else {// 找不到合适的空闲分区printf("找不到合适的内存分区，分配失败...\n");return 0;}int worstFit(int taskId, int size){subAreaNode *tar = NULL;int tarSize;int mm=1;subAreaNode *p = subHead.nxt;while(p != NULL&&mm==1){ // 寻找最佳空闲区间if(p->state == Free && p->size >= size) {tar = p;tarSize = p->size;mm=0;}elsep = p->nxt;}p=subHead.nxt;while(p != NULL){// 寻找最大空闲区间if(p->state == Free && p->size >= tarSize && p->size>=size) {tar = p;tarSize = p->size;//遍历找到最大空闲区间p=p->nxt;}elsep = p->nxt;if(tar != NULL) {// 找到要分配的空闲分区if(tar->size-size<= MINSIZE) {// 整块分配tar->state = Busy;tar->taskId = taskId;} else {// 分配大小为size的区间subAreaNode*node=(subAreaNode*)malloc(sizeof(subAreaNod e));node->addr = tar->addr + size;node->size = tar->size - size;node->state = Free;node->taskId = -1;// 修改分区链节点指针node->pre = tar;node->nxt = tar->nxt;if(tar->nxt != NULL) {tar->nxt->pre = node;}tar->nxt = node;// 分配空闲区间tar->size = size;tar->state = Busy;tar->taskId = taskId;}printf("内存分配成功！\n");return 1;} else {// 找不到合适的空闲分区printf("找不到合适的内存分区，分配失败...\n");return 0;}}// 回收内存int freeSubArea(int taskId){int flag = 0;subAreaNode *p = subHead.nxt, *pp;while(p != NULL){if(p->state == Busy && p->taskId == taskId) {flag = 1;if((p->pre != &subHead && p->pre->state == Free) && (p->nxt != NULL && p->nxt->state == Free)) { // 情况1：合并上下两个分区// 先合并上区间pp = p;p = p->pre;p->size += pp->size;p->nxt = pp->nxt;pp->nxt->pre = p;free(pp);// 后合并下区间pp = p->nxt;p->size += pp->size;p->nxt = pp->nxt;if(pp->nxt != NULL) {pp->nxt->pre = p;}free(pp);} else if((p->pre == &subHead || p->pre->state == Busy) && (p->nxt != NULL && p->nxt->state == Free)) {// 情况2：只合并下面的分区pp = p->nxt;p->size += pp->size;p->state = Free;p->taskId = -1;p->nxt = pp->nxt;if(pp->nxt != NULL) {pp->nxt->pre = p;}free(pp);} else if((p->pre != &subHead && p->pre->state == Free) && (p->nxt == NULL || p->nxt->state == Busy)) {// 情况3：只合并上面的分区pp = p;p = p->pre;p->size += pp->size;p->nxt = pp->nxt;if(pp->nxt != NULL) {pp->nxt->pre = p;}free(pp);} else {// 情况4：上下分区均不用合并p->state = Free;p->taskId = -1;}}p = p->nxt;}if(flag == 1) {// 回收成功printf("内存分区回收成功...\n");return 1;} else {// 找不到目标作业，回收失败printf("找不到目标作业，内存分区回收失败...\n");return 0;}}// 显示空闲分区链情况void showSubArea(){printf("*********************************************\n");printf("** 当前的内存分配情况如下： **\n");printf("*********************************************\n");printf("** 起始地址 | 空间大小 | 工作状态 | 作业号 **\n");subAreaNode *p = subHead.nxt;while(p != NULL){printf("**-----------------------------------------**\n"); printf("**");printf("%5d M |", p->addr);printf("%5d M |", p->size);printf(" %5s |", p->state == Free ? "Free" : "Busy");if(p->taskId > 0) {printf("%5d ", p->taskId);} else {printf(" ");}printf("**\n");p = p->nxt;}printf("*********************************************\n");}bool checks(int task) //检测是否作业已存在，存在返回假，不存在返回真{subAreaNode *p = subHead.nxt;while(p != NULL){if(p->state==Busy && task==p->taskId)return false;else{p=p->nxt;}}return true;}int main(){int option, ope, taskId, size;// 初始化空闲分区链intSubArea();// 选择分配算法l1: while(1){printf("**********************\n");printf("请选择要模拟的分配算法:\n1 表示最佳适应算法\n2 表示最坏适应算法\n3 退出\n");printf("**********************\n");scanf("%d", &option);system("cls");if(option == 1) {printf("你选择了最佳适应算法，下面进行算法的模拟\n");break;} else if(option == 2) {printf("你选择了最坏适应算法，下面进行算法的模拟\n");break;}else if(option == 3){exit(0);}else {printf("错误：请输入 0/1\n\n");}}// 模拟动态分区分配算法while(1){printf("\n");printf("*********************************************\n");printf(" 1: 分配内存\n 2: 回收内存\n 3: 返回上一级菜单\n 0: 退出 \n\n");printf("*********************************************\n");scanf("%d", &ope);system("cls");if(ope == 0) break;if(ope == 1) {// 模拟分配内存printf("请输入作业号： ");scanf("%d", &taskId);printf("请输入需要分配的内存大小(M)： ");scanf("%d", &size);if(size <= 0) {printf("错误：分配内存大小必须为正值\n"); continue;}// 调用分配算法if(option==1){bestFit(taskId, size);}elseworstFit(taskId, size);// 显示空闲分区链情况showSubArea();} else if(ope == 2) {// 模拟回收内存printf("请输入要回收的作业号： ");scanf("%d", &taskId);freeSubArea(taskId);// 显示空闲分区链情况showSubArea();} else if(ope==3){goto l1;}else {printf("错误：请输入 0/1/2\n");}}printf("分配算法模拟结束\n");return 0;}六、运行与测试（调试通过的程序，主要测试用例和运行界面截图）1.测试数据：预设总的内存大小为100M。
