动态分区分配方式

内核物理内存分配是操作系统内核管理物理内存的过程，不同的操作系统可能采用不同的内存分配方式。

一般来说，常见的内核物理内存分配方式包括以下几种：
1. 固定分区分配（Fixed Partition Allocation）：
在这种方式下，物理内存被划分为若干固定大小的分区，每个分区用于分配给特定的内核模块或任务使用。

这种方式简单直观，但会导致内存碎片问题，限制了内存的灵活利用。

2. 动态分区分配（Dynamic Partition Allocation）：
这种方式下，物理内存被动态划分为不同大小的分区，内核可以根据需要动态分配和回收这些分区。

这种方式相对灵活，但也容易产生内存碎片，并且需要更复杂的内存管理算法来进行内存分配和回收。

3. 页式内存分配（Paging）：
在页式内存管理中，物理内存和逻辑内存都被划分为固定大小的页面（Page），内核将逻辑地址空间映射到物理地址空间的页面上。

这种方式可以有效解决内存碎片问题，但需要额外的页表来进行地址映射。

4. 段式内存分配（Segmentation）：
段式内存管理将逻辑地址空间划分为若干个段（Segment），每个
段的大小可以不同，而物理内存则被划分为相应的物理段。

内核通过段描述符来管理逻辑地址到物理地址的映射关系。

在实际的操作系统中，通常会综合利用以上多种内存分配方式，例如采用页式内存管理来解决内存碎片问题，同时结合动态分区分配来处理不同大小的内存请求。

内核物理内存分配的方式取决于操作系统的设计和内存管理算法的选择，不同的内存分配方式都有各自的优缺点，需要根据具体情况进行选择和权衡。

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。

操作系统课程设计动态分区分配学院专业学号学生姓名指导教师姓名2014年3月12日目录一、引言 (1)二、总体设计 (2)1. 数据处理类设计 (2)2. 相关消息映射设计 (3)3. 相关流图 (5)三、实验验证 (6)1. 结果截图 (6)2. 代码分析 (9)四、总结 (15)五、参考资料 (16)一、引言连续分配方式，是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。

这种分配方式曾被广泛应用于20世纪60~70年代的OS中，它至今仍在内存分配方式中占有一席之地；又可把连续分配方式进一步分为单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配以及动态重定位分区分配四种方式。

动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。

在实现可变分区分配时，将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配与回收操作这样的三个问题。

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“大财小用”。

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个空闲分区链。

这样，第一次找到的能满足要求的空闲区，必然是最佳的。

最坏适应算法（worst fit）最坏适应算法与最佳适应算法对应，具体实现过程中，仅仅对空闲分区链的创建不同。

最坏适应算法是以从大到小的方式创建的。

本次课设，对最佳适应算法与最坏适应算法两种算法进行模拟，程序的数据处理由标准的C++类设计完成。

程序采用了可视化程序界面的设计方法，协调完成各项要求。

【关键词】操作系统课设，动态分区分配，C++，MFC。

二、总体设计1.数据处理类设计数据处理是本次实验的设计的核心，具体算法的实现均是在此类中设计完成的。

作业节点类（class pcb）作为内嵌类，该类的主要作用是作为相关分区链节点。

该类的定义如下：class pcb{private:int ID;int FirstAddr;int len;int arrive_time;int holding_time;int run_time;public:pcb() { ID = 0; FirstAddr = len = arrive_time = holding_time = run_time = 0; }void setID(int N) { ID = N; }void setFA(int fa) { FirstAddr = fa; }void setLen(int l) { len = l; }void setAT(int at) { arrive_time = at; }void setHT(int ht) { holding_time = ht; }void setRT(int rt) { run_time = rt; }int getFA() const { return FirstAddr; }int getLen() const { return len; }int getAT() const { return arrive_time; }int getHT() const { return holding_time; }int getRT() const { return run_time; }int getID() const { return ID; }};分区链类主要处理空闲分区节点和作业节点的分配，实现最佳分配算法和最坏分配算法。

动态分区分配方式的模拟实验原理说明一、引言动态分区分配方式是操作系统中的一种内存管理方式，它将内存分为若干个不同大小的分区，根据进程的需求动态地分配内存。

在实际应用中，动态分区分配方式广泛应用于多任务操作系统中，如Windows、Linux等。

本文将介绍动态分区分配方式的模拟实验原理。

二、动态分区分配方式的基本原理动态分区分配方式是指在内存空间中按照进程需要划分出若干个不同大小的空间块，每个空间块可以被一个进程占用。

当有新进程需要内存时，操作系统会在空闲的空间块中选择一个大小合适的空间块给该进程使用。

当进程结束时，该进程所占用的空间块就会被释放出来，成为空闲块。

三、模拟实验环境搭建为了模拟动态分区分配方式，我们需要搭建一个虚拟机环境。

首先需要安装一款虚拟机软件（如VMware Workstation），然后安装一个操作系统（如Windows）。

接下来，在虚拟机中安装Visual Studio等开发工具。

四、模拟实验步骤1.设计数据结构为了方便管理内存空间，我们需要设计一种数据结构来存储内存块的信息。

我们可以使用链表来实现这一功能，每个节点表示一个内存块，包括该内存块的起始地址、大小以及状态（已分配或未分配）等信息。

2.初始化内存空间在模拟实验中，我们需要初始化一段虚拟内存空间。

我们可以使用一个数组来表示整个内存空间，并将其划分为若干个大小不同的空间块。

同时，我们需要将这些空间块的信息存储到链表中。

3.模拟进程请求内存在模拟实验中，我们需要模拟多个进程同时请求内存的情况。

当一个进程请求内存时，操作系统会根据其所需的内存大小，在空闲的空间块中选择一个合适的块分配给该进程，并将该块标记为已分配状态。

4.模拟进程释放内存当一个进程结束时，它所占用的内存块就会被释放出来，成为空闲块。

此时操作系统会更新链表信息，并将该块标记为未分配状态。

5.显示当前内存使用情况在模拟实验过程中，我们需要不断地显示当前的内存使用情况。

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。

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。

使用动态分区分配方式的模拟1内容（1）用C语言分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程alloc( )和回收过程free( )。

其中，空闲分区通过空闲分区链来管理：在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。

（2）假设初始状态下，可用的内存空间为640KB，并有下列的请求序列：•作业1申请130KB。

•作业2申请60KB。

•作业3申请100KB。

•作业2释放60KB。

•作业4申请200KB。

•作业3释放100KB。

•作业1释放130KB。

•作业5申请140KB。

•作业6申请60KB。

•作业7申请50KB。

•作业6释放60KB。

请分别采用首次适应算法和最佳适应算法，对内存块进行分配和回收，要求每次分配和回收后显示出空闲分区链的情况。

2、示例程序：//Tittle: 使用动态分区算法的模拟//author: XuYongzhen#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <malloc.h>#include <iostream>using namespace std;typedef struct DuLNode{struct DuLNode *prior;struct DuLNode *next;int address;int jsize;int jnumber;//显示分区被那个作业占用，显示零则为空闲分区；}DuLNode,*DuLinkList ;void CreatList(DuLinkList &L){DuLinkList p=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));L->next=p;L->jnumber=100;//为释放头结点后面的结点空间做统一化处理p->prior=L;p->next=NULL;p->jsize=600;p->address=0;p->jnumber=0;}void RequestList(DuLinkList &L,int job,int size){cout<<"作业"<<job<<"申请"<<size<<"KB的空间"<<endl;DuLinkList p=L->next;while((p->jnumber>0||p->jsize<size)&&p)p=p->next;if(p==NULL)cout<<"没有适合的空间分配"<<endl;else{DuLinkList s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));s->prior=p->prior;p->prior->next=s;s->next=p;p->prior=s;s->jnumber=job;s->jsize=size;s->address=p->address;p->address=p->address+s->jsize;p->jsize=p->jsize-s->jsize;DuLinkList t=L->next;while(t){if(t->jnumber==0)cout<<"空闲分区：始址="<<t->address<<"大小="<<t->jsize<<endl;elsecout<<"已分配的分区：作业号="<<t->jnumber<<"始址="<<t->address<<"大小="<<t->jsize<<endl;t=t->next;}//whilecout<<endl;}//else}//RequestListvoid FreeList(DuLinkList &L,int job){cout<<"作业"<<job<<"释放"<<endl;DuLinkList p=L->next;while(p->next&&p->jnumber!=job)p=p->next;if(p->prior->jnumber==0 && p->next->jnumber==0){//p的前后都是空闲分区,则合并三者DuLinkList s=p->next;DuLinkList q=p->prior;p->prior->next=p->next;p->next->prior=p->prior;s->prior->next=s->next;s->next->prior=p->prior;q->jsize=p->jsize+s->jsize+q->jsize;}if(p->prior->jnumber==0 && p->next->jnumber!=0){//回收区与插入点的前一个分区相临接DuLinkList q=p->prior;p->prior->next=p->next;p->next->prior=p->prior;q->jsize=p->jsize+q->jsize;}if(p->prior->jnumber!=0 && p->next->jnumber==0){//回收区与插入点的后一个分区相临接DuLinkList q=p->next;p->prior->next=p->next;p->next->prior=p->prior;q->address=p->address;q->jsize=p->jsize+q->jsize;}if(p->prior->jnumber!=0 && p->next->jnumber!=0)//回收区去插入点前后的两个空闲分区都不相临接p->jnumber=0;DuLinkList t=L->next;while(t){if(t->jnumber==0)cout<<"空闲分区：始址="<<t->address<<"大小="<<t->jsize<<endl;elsecout<<"已分配的分区：作业号="<<t->jnumber<<"始址="<<t->address<<"大小="<<t->jsize<<endl;t=t->next;}cout<<endl;}void main(){DuLinkList L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));CreatList(L);RequestList(L,1,130);RequestList(L,2,60);RequestList(L,3,100);FreeList(L,2);RequestList(L,4,200);FreeList(L,3);FreeList(L,1);RequestList(L,5,140);RequestList(L,6,60);RequestList(L,7,50);FreeList(L,6);}。

存储管理动态分区分配及回收算法python一、概述存储管理是操作系统中的一个重要组成部分，它负责管理计算机系统中的存储器。

其中，动态分区分配及回收算法是一种常见的存储管理方式。

Python是一种高级编程语言，它具有简洁易读、易学易用等特点，因此被广泛应用于各种领域。

在存储管理中，Python可以作为一种编程语言来实现动态分区分配及回收算法。

二、动态分区分配1. 动态分区概述动态分区是指在计算机系统中，将内存空间按照需要进行划分，并在程序运行时根据需要进行动态调整。

通常情况下，动态分区的大小不固定，可以根据程序的需求进行调整。

2. 动态分区算法（1）首次适应算法（First Fit）首次适应算法是指从内存起始位置开始查找可用空间，并选择第一个符合要求的空闲块进行使用。

该算法简单易实现，但会产生大量碎片。

（2）循环首次适应算法（Next Fit）循环首次适应算法和首次适应算法类似，不同之处在于它从上一次查找结束位置开始查找可用空间。

该算法可以减少外部碎片，但会产生内部碎片。

（3）最佳适应算法（Best Fit）最佳适应算法是指从所有可用空间中选择大小最接近所需空间的空闲块进行使用。

该算法可以减少外部碎片，但会增加搜索时间和复杂度。

（4）最坏适应算法（Worst Fit）最坏适应算法是指从所有可用空间中选择大小最大的空闲块进行使用。

该算法可以减少内部碎片，但会增加搜索时间和复杂度。

3. 动态分区实现Python可以通过列表来模拟内存空间，并通过字典来记录每个进程的起始地址、结束地址和进程ID等信息。

具体实现过程如下：1）初始化内存列表memory = [{'start': 0, 'end': 1023, 'state': 'free'}]2）定义分配函数def allocate(size, pid):for i in range(len(memory)):if memory[i]['state'] == 'free' and memory[i]['end'] - memory[i]['start'] >= size:start = memory[i]['start']end = start + size - 1memory.insert(i, {'start': start, 'end': end, 'pid': pid, 'state': 'used'})if end < memory[i+1]['start']:memory.insert(i+1, {'start': end+1, 'end':memory[i+1]['end'], 'state': 'free'})memory[i+2]['start'] = end + 1else:memory[i+1]['start'] = end + 1return Truereturn False3）定义回收函数def release(pid):for i in range(len(memory)):if memory[i]['pid'] == pid:memory[i]['state'] = 'free'if i > 0 and memory[i-1]['state'] == 'free':memory[i-1]['end'] = memory[i]['end']del memory[i]if i < len(memory) and memory[i]['state'] == 'free':memory[i-1]['end'] = memory[i]['end']del memory[i]elif i < len(memory)-1 and memory[i+1]['state'] == 'free': memory[i+1]['start'] = memory[i]['start']del memory[i]if i < len(memory)-1 and memory[i+1]['state'] =='free':memory[i+1]['start'] = memory[i]['start']del memory[i]4）定义输出函数def print_memory():for i in range(len(memory)):print('Start:',memory[i]['start'],'End:',memory['i']['end'],'State:',me mory['i']['state'])三、动态分区回收动态分区回收是指在程序运行结束后，将已使用的内存空间释放，并将其归还给系统。

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。

实验五动态分区分配方式内存管理模拟一、实验目的1)掌握连续分配方式内存管理理论2)掌握动态分区分配方式内存管理理论二、实验原理动态分区分配：根据进程的实际需要，动态地创建分区为之分配内存空间，在实现动态分区分配时，将涉及分区分配中所使用的数据结构，分区分配算法和分区的分配与回收操作等问题。

1）分区分配中的数据结构空闲分区表：一个数据表，用于记录每个空闲块的情况，如起始地址、大小、使用情况等；空闲分区链表：把所有的空闲分区链接成一个链表，便于内存空间查看与分配回收。

2）分配算法首次适应法：空闲分区按首地址递增次序组织，每次查找时从链首出发，寻找满足要求的内存块。

循环首次适应算法：空闲分区按首地址递增次序组织，每次从上次查找的下一个空闲块开始查找，直到找到满足要求的内存块。

最佳适应法：空闲分区按空闲分区大小址递增次序组织，每次查找时从链首出发，寻找满足要求的最小内存块进行分配。

最坏适应法：空闲分区按空闲分区大小递减次序组织，每次查找时直接判断最大空闲分区是否满足要求。

3）内存分配过程利用分配算法找到满足要求的内存块，设请求的内存大小为size：若找到的空闲分区的大小等于size，完全分配；若找到的空闲分区大小大于size，且一分为二后，剩余大小小于1K，则不再分割，作为整体进行分配；否则一分为二，剩余部分仍然作为空闲分区存在；若无满足要求空闲分区，则分配失败4）内存回收根据释放区首址和大小，查找空闲分区表/链表，判断是否有相邻的空闲分区存在：释放区与前空闲区相邻：将释放区与前空闲区合并为一个空闲区。

其首址仍为前空闲区首址，大小为释放区大小与空闲区大小之和。

释放区与前后两个空闲区相邻：将这三个区合为一个空闲区，其首址为前空闲区首址，大小为这三个区大小之和，并取消原后空闲区表目。

释放区与后空闲区相邻：则把释放区合并到后空闲，首地址为释放区首地址，大小为二者大小之和。

释放区不与任何空闲区相邻：将释放区作为一个空闲区，将其大小和首址插入到空闲区表的适当位置。

操作系统课程设计动态分区分配学院专业学号学生姓名指导教师姓名2014年3月12日目录一、引言 (1)二、总体设计 (2)1. 数据处理类设计 (2)2. 相关消息映射设计 (3)3. 相关流图 (5)三、实验验证 (6)1. 结果截图 (6)2. 代码分析 (9)四、总结 (15)五、参考资料 (16)一、引言连续分配方式，是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。

这种分配方式曾被广泛应用于20世纪60~70年代的OS中，它至今仍在内存分配方式中占有一席之地；又可把连续分配方式进一步分为单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配以及动态重定位分区分配四种方式。

动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。

在实现可变分区分配时，将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配与回收操作这样的三个问题。

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“大财小用”。

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个空闲分区链。

这样，第一次找到的能满足要求的空闲区，必然是最佳的。

最坏适应算法（worst fit）最坏适应算法与最佳适应算法对应，具体实现过程中，仅仅对空闲分区链的创建不同。

最坏适应算法是以从大到小的方式创建的。

本次课设，对最佳适应算法与最坏适应算法两种算法进行模拟，程序的数据处理由标准的C++类设计完成。

程序采用了可视化程序界面的设计方法，协调完成各项要求。

【关键词】操作系统课设，动态分区分配，C++，MFC。

二、总体设计1.数据处理类设计数据处理是本次实验的设计的核心，具体算法的实现均是在此类中设计完成的。

作业节点类（class pcb）作为内嵌类，该类的主要作用是作为相关分区链节点。

该类的定义如下：class pcb{private:int ID;int FirstAddr;int len;int arrive_time;int holding_time;int run_time;public:pcb() { ID = 0; FirstAddr = len = arrive_time = holding_time = run_time = 0; }void setID(int N) { ID = N; }void setFA(int fa) { FirstAddr = fa; }void setLen(int l) { len = l; }void setAT(int at) { arrive_time = at; }void setHT(int ht) { holding_time = ht; }void setRT(int rt) { run_time = rt; }int getFA() const { return FirstAddr; }int getLen() const { return len; }int getAT() const { return arrive_time; }int getHT() const { return holding_time; }int getRT() const { return run_time; }int getID() const { return ID; }};分区链类主要处理空闲分区节点和作业节点的分配，实现最佳分配算法和最坏分配算法。