动态分区分配 最佳 最坏 适应算法
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课程设计(论文)题 目: 院 (系): 专业班级: 姓 名: 学 号: 指导教师:最坏适应算法 机械电子工程系 c 运算机 2020xx 000xxx2021 年 12 月 18 日西安建筑科技大学华清学院课程设计(论文)任务书专业班级:运算机1101 学生姓名: xx 指导教师(签名):一、课程设计(论文)题目 动态分区分配-最坏适应算法:编写一个进程调度程序,采用最坏适应算法对内存块进行分配和回收,同时显示内存块分配和回收后空闲 内存分区链的情况。
二、本次课程设计(论文)应达到的目的操作系统课程实践性比较强。
课程设计是加强学生实践能力的一个 强有力手段。
课程设计要求学生在完成程序设计的同时能够写出比较规 范的设计报告。
严格实施课程设计这一环节,对于学生基本程序设计素 养的培养和软件工作者工作作风的训练,将起到显著的促进作用。
本题目要达到目的:了解动态分区分配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。
三、本次课程设计(论文)任务的主要内容和要求(包括原始数据、技 术参数、设计要求等)最坏适应分配算法要扫描整个空闲分区或链表,总是挑选一个最大 的空闲分区分割给作业使用。
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区链,查找时只要看第一个分区能否满足作业 要求。
实现采用最坏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表来管理,在进行内存分配时, 系统优先使用空闲区低端的空间。
四、应收集的资料及主要参考文献:操作系统经典算法的编程实现资料非常丰富,可以在图书馆找书籍 或在因特网上找资料,都很容易找到,但是大部分代码是不全的,不能 直接运行,希望大家只是把它当参考,编码还是自己做。
参考文献: 【1】汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛 编著.计算机操作系统(第 三版).西安:西安电子科技大学出版社, 【2】史美林编.计算机操作系统教程.北京:清华大学出版社, 【3】徐甲同编著.操作系统教程.西安:西安电子科技大学出版社,【4】Clifford,编著.数决结构与算法分析(C++版).北京:电子工 业出版社, 【5】蒋立翔编著.C++程序设计技能百练.北京:中国铁道出版社, 五、审核批准意见教研室主任(签字)目录1.设计目的 ...................................................................... 错误!未定义书签。
动态分区管理方式及动态分区算法一、动态分区概述在操作系统中,内存管理是一个非常重要的部分。
在实际的应用中,程序的内存需求是会发生变化的,因此需要一种灵活的内存管理方式来满足不同程序的内存需求。
动态分区管理方式应运而生,它可以根据程序的需求,灵活地分配和回收内存空间,是一种高效的内存管理方式。
二、动态分区管理方式动态分区管理方式是指将内存划分为多个大小不等的分区,每个分区都可以被分配给进程使用,当进程终止时,分区将被回收。
动态分区管理方式通常通过动态分区算法来实现,下面将介绍几种常见的动态分区算法。
三、首次适应算法首次适应算法是最简单和最直观的动态分区分配算法。
它的基本思想是在空闲分区链表中按照位置区域顺序查找第一个能够满足进程大小需求的空闲分区,并将其分配给进程。
首次适应算法的优点是实现简单,分区利用率较高,但缺点是会产生大量的不连续碎片。
四、最佳适应算法最佳适应算法是在空闲分区链表中查找满足进程大小需求的最小空闲分区,并将其分配给进程。
最佳适应算法的优点是可以减少外部碎片,缺点是查找适合的空闲分区会花费较长的时间。
五、最坏适应算法最坏适应算法是在空闲分区链表中查找满足进程大小需求的最大空闲分区,并将其分配给进程。
最坏适应算法的优点是能够产生较小的碎片,但缺点是会导致剩余分区较多,影响分区利用率。
六、动态分区管理方式的优缺点动态分区管理方式相比于静态分区管理方式有很多优点,比如可以灵活地满足不同程序的内存需求,可以动态地合并和分割分区,提高了内存的利用率等。
但是动态分区管理方式也有一些缺点,比如会产生碎片,分配和回收内存的开销较大等。
七、结语动态分区管理方式及其算法在实际应用中有着广泛的应用,通过合理选择动态分区算法,可以提高内存的利用率,改善系统性能。
也需要注意动态分区管理方式可能产生的碎片问题,可以通过内存紧缩等手段来解决。
希望本文对读者有所帮助。
动态分区管理方式及动态分区算法八、碎片问题与解决方法在动态分区管理方式中,经常会出现碎片问题,包括内部碎片和外部碎片。
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。
资源管理策略的类型资源管理策略是指在计算机系统中,针对不同类型的资源(如内存、CPU、磁盘等)制定的一系列管理和调度方法。
合理的资源管理策略可以提高系统的性能和效率,保证系统的稳定运行。
本文将介绍几种常见的资源管理策略类型。
一、内存管理策略内存是计算机系统中最重要的资源之一,合理的内存管理策略可以提高系统的性能和稳定性。
常见的内存管理策略有以下几种:1. 静态分区管理策略:将内存分为若干固定大小的分区,每个分区只能分配给一个进程使用。
这种策略简单高效,但会导致内存碎片问题。
2. 动态分区管理策略:根据进程的需求,动态地分配和回收内存空间。
常见的动态分区管理策略有首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法等。
3. 页面置换算法:当内存不足时,需要将部分页面从内存中置换到磁盘上,以释放出内存空间。
常见的页面置换算法有最近最少使用(LRU)算法、先进先出(FIFO)算法和时钟(Clock)算法等。
二、CPU调度策略CPU是计算机系统中的核心资源,合理的CPU调度策略可以提高系统的响应速度和吞吐量。
常见的CPU调度策略有以下几种:1. 先来先服务(FCFS)调度策略:按照进程到达的顺序进行调度,不考虑进程的执行时间。
这种策略简单公平,但容易导致长作业等待时间过长。
2. 短作业优先(SJF)调度策略:选择执行时间最短的进程优先执行。
这种策略可以最大限度地减少平均等待时间,但可能导致长作业饥饿。
3. 时间片轮转(RR)调度策略:将CPU时间划分为若干时间片,每个进程在一个时间片内执行,时间片用完后切换到下一个进程。
这种策略可以平衡各个进程的响应时间,但可能导致上下文切换过多。
三、磁盘调度策略磁盘是计算机系统中常用的存储设备,合理的磁盘调度策略可以提高磁盘的访问速度和效率。
常见的磁盘调度策略有以下几种:1. 先来先服务(FCFS)调度策略:按照磁盘请求的顺序进行调度,不考虑磁盘访问时间。
这种策略简单公平,但可能导致磁盘头部移动过多。
使用最佳适应算法对内存实现模拟动态分区管理摘要:内存动态分区管理的算法是操作系统课程中一个重要内容,理解和学习不同的分区算法能够为深入学习操作系统等知识提供一定的理论知识和实践依据。
本文采用c语言程序设计出最佳适应算法来模拟计算机内存分区管理,减少内存分配时产生的碎片,以此提高操作系统的稳定性。
关键词: c语言;模拟;内存分区;分配管理;最佳适应算法中图分类号:tp301 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)16-0214-021 模拟算法的设计思想计算机操作系统的最佳适应算法(best fit)是动态内存分区分配算法的一种[1]。
它能够从全部空闲区找出满足作业要求并且最小的空闲分区,这种算法能够让产生的碎片尽量缩小。
为了提高寻找速度,这种算法要求将所有的空闲区按其内容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[2]。
最佳适应算法利用的思想就是将地址相邻近的自由区与回收区进行有效地合并,通过初始化空闲区、分配空闲区、回收空闲区实现模拟的内存管理,从而尽量减少碎片的产生,并尽可能的利用内存空间。
2 模拟算法的设计2.1 定义空闲分区链结构初始化时内存分配最大值定义为35670。
全局变量申明:设置分区描述器:2.2 主函数主函数main()包括:建立头结点head;定义内存分配申请1和回收内存2的选择,如果输入1则输入申请的内存大小并调用分配函数assign1=assignment(head,application1),若assign1->address==-1则分配不成功,则调用printf()函数输出“申请失败”,否则分配成功,用assign1->address进行分配;输入2将调用printf()函数提示“输入回收区的首地址和回收区的大小”,然后用语句check=backcheck(head,back)函数判断申请是否合法,若输入合法,则调用do-while循环语句多次查找适应的节点,并再次调用printf()函数输出回收结果。
动态分区分配算法动态分区分配算法是在计算机内存管理中使用的一种内存分配策略。
在动态分区分配算法下,内存被划分为多个大小不一的分区,每个分区可以用来存储不同大小的进程。
当一个进程需要内存时,系统会选择一个合适的分区来满足其需求。
动态分区分配算法有多种实现方式,常用的包括最先适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
最先适应算法(First Fit)是最简单和最常用的动态分区分配算法之一、该算法从内存起始位置开始查找合适的分区,一旦找到一个大小大于等于所需内存大小的空闲分区,就将该进程分配给这个分区并将分区大小减去所需内存大小。
这种算法的优点是实现简单、分区利用率高,但它可能会导致较小的分区被浪费掉,从而导致外部碎片的产生。
最佳适应算法(Best Fit)是另一种常用的动态分区分配算法。
该算法从所有空闲分区中选择一个大小最适合所需内存大小的分区来分配。
相比于最先适应算法,最佳适应算法能够更好地利用内存分区,减少外部碎片的产生。
然而,该算法的实现相对复杂,并且容易产生许多较小的空闲分区,导致分区利用率降低。
最坏适应算法(Worst Fit)是另一种动态分区分配算法。
该算法选择一个大小最大的空闲分区来分配给进程,这样可以留下更多较小的空闲分区,以备将来的进程使用。
然而,最坏适应算法可能会导致较大的分区被浪费掉,从而导致外部碎片的产生。
同样,该算法的实现也相对复杂,并且分区利用率相对较低。
动态分区分配算法的选择取决于特定的应用和场景。
最先适应算法在分配速度和分区利用率方面可能更优,但可能会产生较多的外部碎片。
最佳适应算法能够更好地利用内存分区,但实现复杂,容易产生较小的空闲分区。
最坏适应算法留下较小的空闲分区,但分区利用率较低。
因此,在选择动态分区分配算法时,需要权衡这些因素,并根据特定需求进行选择。
动态分区分配算法在现代操作系统中起着重要的作用,可以有效管理内存资源,提高系统的性能和效率。
同时,动态分区分配算法也是操作系统中的一个重要研究领域,不断有新的技术和算法被提出来优化内存管理,满足日益复杂的应用需求。
动态分区分配算法仿真,循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法#include<iostream>#include<iomanip>//在输入输出流中用到控制符#include<windows.h>//用到了SetConsoleTextAttribute函数#define minsize 2//事先规定的不再切割的剩余分区大小为2using namespace std;struct Node{int name;int start;int size;int state;Node *pre;Node *next;};typedef struct Dlinklist{Node *head;}Dlist;//===================Dlist pro,fre;int memory,name,size,fit;Node *temp=NULL;//temp是NestFit算法中的起始查寻指针//===================void initDlist(Dlist &L)//创建带有头结点的双向链表{L.head=new Node;L.head->next=L.head->pre=NULL;}void MemoryInit()//初始化两个链表{initDlist(pro); //process链表initDlist(fre); //free block链表Node *p=new Node;p->name=0;p->start=0;p->state=0;p->size=memory;p->next=NULL;//这里曾错写成p->pre..............p->pre=fre.head;//这里曾漏写fre.head->next=p;}int getLength(Dlist &L)//返回链表的长度,即元素的个数int m=0;Node *p=L.head->next;while(p!=NULL){m++;p=p->next;}return m;}void arrangeSmaller(Dlist &L)//冒泡排序,链表按size进行排序,从小到大{int length=getLength(L);for(int i=0; i<length-1; i++)//当链表中的元素个数>=2的时候才排序{Node *p=L.head->next;Node *q=p->next;inta,b,c,d;//===================================================================== =====for(int j=0; j<length-1-i; j++){if(p->size>q->size) //交换位置,如果前面的大于后面的,使小的上浮,如果两个相等,则还是原来在前的保持在前{a=p->size;p->size=q->size;q->size=a;b=p->name;p->name=q->name;q->name=b;c=p->start;p->start=q->start;q->start=c;d=p->state;//============================================================== ============p->state=q->state;q->state=d;}p=p->next;q=p->next;}}void arrangeBigger(Dlist &L)//链表按size进行排序,从大到小{int length=getLength(L);for(int i=0; i<length-1; i++){Node *p=L.head->next;Node *q=p->next;int a,b,c,d;for(int j=0; j<length-1-i; j++){if(p->size<q->size){a=p->size;p->size=q->size;q->size=a;b=p->name;p->name=q->name;q->name=b;c=p->start;p->start=q->start;q->start=c;d=p->state;//============================================================== ============p->state=q->state;q->state=d;}p=p->next;q=p->next;}}}void arrangeStart(Dlist &L)//链表按start递增排序{int length=getLength(L);for(int i=0; i<length-1; i++){Node *p=L.head->next;Node *q=p->next;int a,b,c,d;for(int j=0; j<length-1-i; j++){if(p->start>q->start){a=p->size;p->size=q->size;q->size=a;b=p->name;p->name=q->name;q->name=b;c=p->start;p->start=q->start;q->start=c;d=p->state;//============================================================== ============p->state=q->state;q->state=d;}p=p->next;q=p->next;}}}void DlistInsert(Dlist &L,Node e) //在头结点之后插入元素,即L.head->next指向e {Node *p=new Node;p->name=;p->size=e.size;p->start=e.start;p->state=e.state;if(L.head->next!=NULL)//这是个值得注意的地方,L.head->next==NULL,则没有指针L.head->next->pre,如果这里不加判断的话,会出错L.head->next->pre=p;p->next=L.head->next;p->pre=L.head;L.head->next=p;//双向链表,插入一个新的元素,如果元素不是插入在链尾,则一共要修改四次指针}void DlistDelete(Node *p,Node &e)//传递指针p,删除指针p指向的链表元素,用Node 型变量e记录该元素的相关数据{=p->name;e.start=p->start;e.size=p->size;e.state=p->state;p->pre->next=p->next;//这里曾写成=p->pre....if(p->next!=NULL)p->next->pre=p->pre;//这里曾写成p->next->pre=p,留意delete(p); //删除一个元素修改一次或两次指针}//=======================void Green(){SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_INTENSIT Y|FOREGROUND_GREEN);}void Red(){ SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_INTENSIT Y|FOREGROUND_RED);}void White(){SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_RED|FORE GROUND_GREEN|FOREGROUND_BLUE);}void Yellow(){SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),FOREGROUND_INTENSIT Y|FOREGROUND_RED|FOREGROUND_GREEN);}//=======================void BestOrWorst(){arrangeStart(fre);//先按地址递增排序if(fit==1)arrangeSmaller(fre);//再按size递增排序,当两个空闲区的size一样时,由于先按地址递增排序了,所以还是地址低的在前。
动态分区分配最佳最坏适应算法动态分区分配是一种内存分配技术,它将内存空间划分为若干个不同大小的分区,并根据进程的内存需求,分配适当大小的分区给进程使用。
常用的动态分区分配算法有最佳适应算法、最坏适应算法和首次适应算法。
下面将详细介绍这三种算法及其特点。
1.最佳适应算法:最佳适应算法是根据进程所需内存大小,选择最佳大小的空闲分区进行分配。
具体操作是扫描所有空闲分区,选择满足进程内存需求且大小最小的分区进行分配。
这样可以最大化地利用内存,避免了大块内存被小进程占用,但是可能会出现很多碎片,影响内存空间的利用效率。
2.最坏适应算法:最坏适应算法是根据进程所需内存大小,选择最坏大小的空闲分区进行分配。
具体操作是扫描所有空闲分区,选择满足进程内存需求且大小最大的分区进行分配。
这样可以减少外部碎片的产生,但是可能会导致内存空间利用率较低,大块内存可能会被小进程占用。
3.首次适应算法:首次适应算法是根据进程所需内存大小,选择第一个满足需求的空闲分区进行分配。
具体操作是从内存的起始地址开始扫描所有空闲分区,选择满足进程内存需求的第一个分区进行分配。
这样可以快速地找到合适的分区进行分配,但可能会导致外部碎片的产生。
这三种算法各有优缺点,最佳适应算法可以最大化地利用内存空间,但是可能会产生很多碎片;最坏适应算法可以减少碎片的产生,但是可能会导致内存空间利用率较低;首次适应算法在查找分区时较为迅速,但也容易产生外部碎片。
为了更好地利用内存空间并降低碎片发生的概率,还可以使用一些优化策略,例如合并相邻的空闲分区,释放不再使用的分区等。
此外,还可以采用其他的内存分配算法,如循环首次适应算法、随机适应算法等,以根据具体情况选择适当的算法。
总之,动态分区分配是一种常用的内存管理技术,可以根据进程的内存需求进行灵活的分配。
不同的分配算法有不同的特点,可以根据具体需求选择适合的算法,并结合相应的优化策略,以提高内存利用效率和系统性能。
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。
操作系统前三章1、现代操作系统的特征是:并发性、共享性、虚拟技术、异步性。
2、进程与进程控制块(PCB)是一一对应关系。
3、引入临街资源后,程序段被分为进入区、临界区、退步区、剩余区四个区域。
4、处理机的调度层次包括高级调度、中级调度和低级调度,其中,调度频率最低的是高级调度,必不可少的一种调度是低级调度,为了提高内存利用率的一种调度是中级调度。
5、产生死锁的原因是资源竞争和进程间推进顺序非法,其中引发死锁的最根本原因是资源不足。
6、刚刚创建的进程会由创建态转变为就绪态,得到处理机的调度转变为执行状态,执行中的进程如果申请资源不到,将会转变为阻塞状态,得到资源,再次转变为就绪状态,正在执行输入输出操作的进程将处于终止状态。
7、如果并发执行的五个进程都需要使用临界资源R,并且每个进程对资源R的需求量都是3,那么现在资源R至少有11个时不管怎么调度,一定不会出现死锁。
若初始时资源R有9个,每个并发进程对资源的需求量为3,则最多有4个进程并发执行一定不会出现死锁。
8、为某种临界资源设置信号量S,若S的初始值为5,当前值为3,则当前处于阻塞状态的进程有2个,系统可供分配的的该资源的个数是3个。
9、两个或两个以上的事件在同一时间间隔内发生叫并发性;两个或两个以上的事件在同一时刻发生叫并行性;所以现代操作系统的特征是并发性。
10、简述操作系统的功能:答:处理机管理功能:处理机管理应具有进程控制、进程同步、进程通信和调度等功能。
存储器管理功能:存储器管理应具有内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充等功能。
设备管理功能:设备管理应具备缓冲管理、设备分配、设备处理等功能。
文件管理功能:文件管理应具有文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理和保护等功能。
11、简述PCB的作用与组成。
答:进程控制块(PCB)是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构。
作用:是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序或数据,成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其他进程并发执行的进程。
分区的分配与回收的方法在计算机系统中,分区是指将硬盘等存储设备按照一定的规则进行划分,以便存储和管理数据。
分配与回收是指管理这些分区的过程,包括将空闲的分区分配给需要存储数据的程序或用户,以及回收已经不再需要的分区,释放存储空间。
下面将介绍几种常见的分区的分配与回收的方法。
1. 固定分区分配:这是一种常见的分区管理方法,将硬盘等存储设备划分为若干个固定大小的分区,并按照一定的规则分配给不同的程序或用户。
这种方法简单直观,但需要事先确定分区的大小,无法灵活地根据存储需求进行调整。
2. 动态分区分配:动态分区分配方法可以根据实际需要,将存储设备的空闲空间分割成不同大小的分区,并根据用户的存储需求将相应大小的分区分配给程序或用户。
这种方法相对于固定分区分配更加灵活,可以更好地利用存储空间,但对分区的管理和分配需要更复杂的算法和机制。
3. 动态分区回收:当一个程序或用户不再需要分配的分区时,动态分区回收方法将回收已分配的分区,并将其标记为空闲状态以供其他程序或用户使用。
常见的回收方法有首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法等。
这些算法根据空闲分区的大小进行选择,以便尽可能地利用空闲空间。
4. 垃圾回收:在一些特定的计算环境中,比如编程语言或操作系统中,存在垃圾对象的产生,这些对象占用了存储空间但不再被使用。
垃圾回收是一种自动化的过程,通过检测和回收这些垃圾对象的存储空间,以提高存储资源的利用率。
常见的垃圾回收算法有引用计数法、标记清除法和复制回收法等。
以上是几种常见的分区的分配与回收的方法。
根据实际的需求和计算环境的特点,可以选择合适的方法来进行分区管理,以提高存储资源的利用效率和系统的性能。
存储管理动态分区分配算法的模拟一(题目: 存储管理--- 动态分区分配算法的模拟二(任务: 设计主界面以灵活选择某算法,且以下算法都要实现:首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法;。
三(思想: 对任务进行构思和设想。
(1) 首次适应算法: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,从链首开始顺巡查找,直到找到一个大小能够满足要求的空闲分区为止; 然后再按照作业的大小,从该分区中划出一块内存空间分配给请求者,余下的空闲区间仍留在空闲链中。
若从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区,则此次内存分配失败,返回。
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。
这给为以后到达的大作业分配大的内存空间创造了条件。
(2) 循环首次适应算法该算法是由首次适应算法演变而成的。
在为进程分配内存空间时,不再是每次都从链首开始查找,而是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找,直至找到一个能满足要求的空闲分区,从中划出一块的请求大小相等的内存空间分配给作业。
为实现该算法,应设置一起始查找指针,用于指示下一次起始查询的空闲分区,并采用循环查找方式,即如果最后一个( 链尾)空闲分区的大小仍不能满足要求,则返回到第一个空闲分区,比较大小是否满足,找到后,应调整起始查询指针。
(3) 最佳适应算法是将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照某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。
(4) 内存回收:将释放作业所在内存块的状态改为空闲状态,删除其作业名,设置为空。
并判断该空闲块是否与其他空闲块相连,若释放的内存空间与空闲块相连时,则合并为同一个空闲块,同时修改分区大小及起始地址。
四(目的: 在构思中提出要达到的目的。
(1) 按照首次适应算法对内存进行分配,得到(2) 按照循环首次适应算法对内存(3) 按照最佳适应算法对内存进行分配(4) 在作业完成时,释放作业所在内存块,使其能够再次被利用五(方案: 对构思的细化,提出粗略的方案。
计算机操作系统作业1.为什么要配置层次式存储器?在计算机执行时,几乎每一条指令都涉及对存储器的访问,因此要求对存储器的访问速度能跟得上处理机的运行速度。
或者说,存储器的速度必须非常快,能与处理机的速度相匹配,否则会明显的影响到处理机的运行。
此外还要求存储器具有非常大的容量,而且存储器的价格还应很便宜。
对于这样十分严格的三个条件,目前是无法同时满足的。
于是正在现代计算机系统中都无一例外的采用了多层结构的存储器系统。
2.可采用哪几种方式将程序装入内存?它们分别适用于何种场合?(1)绝对装入方式当计算机系统很小,且仅能运行单道程序时,完全有可能知道程序将驻留在内存的什么位置。
此时可以采用绝对装入方式。
用户程序编译后,将产生绝对地址的目标代码。
(2)可重定位装入方式绝对装入方式只能将目标模块装入到内存中事先指定的位置,这只适用于单道程序环境。
而在多道程序环境下,编译程序不可能预知经编译后所得到的目标模块应放在内存的何处。
因此,对于用户程序编译所形成的若干个目标模块,它们的起始地址通常都是从0开始的,程序中的其他地址也都是想对于起始地址计算的。
此时,不可能再采用绝对装入方式,而应采用可重定位装入方式,他可以根据内存的具体情况将装入模块装入到内存的适当位置。
(3)动态运行时的装入方式可重定位装入方式可将装入模块装入到内存中任何允许的位置,故可用于多道程序环境,但该方式并不允许程序运行时在内存中移动位置。
因为,程序在内存中的移动,意味着它的物理位置发生了变化,这时必须对程序和数据的地址(绝对地址)进行修改后方能运行。
然而,实际情况是,在运行过程中他在内存中的位置肯能经常要改变。
动态运行时的装入程序在把装入模块装入内存后,并不立即把装入模块中的逻辑地址转换为物理地址,而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。
因此,装入内存后的所有地址都仍然是逻辑地址。
3.何谓静态链接?静态链接时需要解决两个什么问题?在程序运行之前,先将各目标模块及他们所需的库函数链接成一个完整的装配模块,以后不再拆开,我们把这种事先进行链接的方式称为静态链接方式。
我伟大的母校课程设计报告书实践课题:动态分区分配*名:***学号:20XXXXXX指导老师:***学院:计算及科学与技术学院课程设计实践时间2013.3.11~2013.3.22一.课程设计的目的:二.设计内容:三.设计要求:四.程序流程图AllocBest_fit Worst_fitFree ShowMain五.源代码#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<iostream.h>#define Free 0 //空闲状态#define Busy 1 //已用状态#define OK 1 //完成#define ERROR 0 //出错#define MAX_length 100 //最大内存空间为100M typedef int Status;int flag;//标志typedef struct freearea//定义一个空闲区说明表结构{long size; //分区大小long address; //分区地址int state; //状态}ElemType;//元素类型// 线性表的双向链表存储结构typedef struct DuLNode//结构指针{ElemType data;struct DuLNode *prior; //前趋指针struct DuLNode *next; //后继指针}DuLNode,*DuLinkList;//指针链表DuLinkList block_first; //头结点DuLinkList block_last; //尾结点Status alloc(int);//内存分配Status free(int); //内存回收Status Best_fit(int); //最佳适应算法Status Worst_fit(int);//最差适应算法void show();//查看分配Status Initblock();//开创空间表Status Initblock()//开创带头结点的内存空间链表{block_first=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));block_last=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));block_first->prior=NULL;block_first->next=block_last;block_last->prior=block_first;block_last->next=NULL;block_last->data.address=0;block_last->data.size=MAX_length;block_last->data.state=Free;return OK;}//分配主存Status alloc(int ch){int request = 0;cout<<"请输入需要分配的主存大小(单位:M):";cin>>request;if(request<0 ||request==0){cout<<"分配大小不合适,请重试!"<<endl;return ERROR;}if(ch==1) //选择最佳适应算法{if(Best_fit(request)==OK) cout<<"分配成功!"<<endl;else cout<<"内存不足,分配失败!"<<endl;return OK;}if(ch==2) //选择最差适应算法{if(Worst_fit(request)==OK) cout<<"分配成功!"<<endl;else cout<<"内存不足,分配失败!"<<endl;return OK;}}//最佳适应算法Status Best_fit(int request){int ch; //记录最小剩余空间DuLinkList temp=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));//申请内存空间temp->data.size=request;temp->data.state=Busy;DuLNode *p=block_first->next;DuLNode *q=NULL; //记录最佳插入位置while(p) //初始化最小空间和最佳位置{if(p->data.state==Free && (p->data.size>=request) ){if(q==NULL){q=p;ch=p->data.size-request;}else if(q->data.size > p->data.size){q=p;ch=p->data.size-request;}}p=p->next;}if(q==NULL) return ERROR;//没有找到空闲块else if(q->data.size==request){q->data.state=Busy;return OK;}else{temp->prior=q->prior;temp->next=q;temp->data.address=q->data.address;q->prior->next=temp;q->prior=temp;q->data.address+=request;q->data.size=ch;return OK;}return OK;}//最差适应算法Status Worst_fit(int request){int ch; //记录最大剩余空间DuLinkList temp=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));temp->data.size=request;temp->data.state=Busy;DuLNode *p=block_first->next;DuLNode *q=NULL; //记录最佳插入位置while(p) //初始化最大空间和最佳位置{if(p->data.state==Free && (p->data.size>=request) ){if(q==NULL){q=p;ch=p->data.size-request;}else if(q->data.size < p->data.size){q=p;ch=p->data.size-request;}}p=p->next;}if(q==NULL) return ERROR;//没有找到空闲块else if(q->data.size==request){q->data.state=Busy;return OK;}else{temp->prior=q->prior;temp->next=q;temp->data.address=q->data.address;q->prior->next=temp;q->prior=temp;q->data.address+=request;q->data.size=ch;return OK;}return OK;}//主存回收Status free(int flag){DuLNode *p=block_first;for(int i= 0; i <= flag; i++)if(p!=NULL)p=p->next;elsereturn ERROR;p->data.state=Free;if(p->prior!=block_first && p->prior->data.state==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;p=p->prior;}if(p->next!=block_last && p->next->data.state==Free)//与后面的空闲块相连{p->data.size+=p->next->data.size;p->next->next->prior=p;p->next=p->next->next;}if(p->next==block_last && p->next->data.state==Free)//与最后的空闲块相连{p->data.size+=p->next->data.size;p->next=NULL;}return OK;}//显示主存分配情况void show(){int flag=0;cout<<"\n主存分配情况:\n";cout<<"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n\n";DuLNode *p=block_first->next;cout<<"分区号\t起始地址\t分区大小\t状态\n\n";while(p){cout<<" "<<flag++<<"\t";cout<<" "<<p->data.address<<"\t\t";cout<<" "<<p->data.size<<"M\t\t";if(p->data.state==Free) cout<<"空闲\n\n";else cout<<"已分配\n\n";p=p->next;}cout<<"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n\n";}//主函数void main(){int ch;//算法选择标记l1: cout<<"请输入所使用的内存分配算法:\n";cout<<"(1)最佳适应算法\n(2)最差适应算法\n";cin>>ch;while(ch<1||ch>2){cout<<"输入错误,请重新输入所使用的内存分配算法:\n";cin>>ch;}Initblock(); //开创空间表int choice; //操作选择标记while(1){show();cout<<"请输入您的操作:";cout<<"\n1: 分配内存\n2: 回收内存\n3: 返回上一层\n0: 退出\n";cin>>choice;if(choice==3){goto l1;}elseif(choice==1) alloc(ch); // 分配内存else if(choice==2) // 内存回收{int flag;cout<<"请输入您要释放的分区号:";cin>>flag;free(flag);}else if(choice==0) break; //退出else //输入操作有误{cout<<"输入有误,请重试!"<<endl;continue;}}}六.程序演示最佳适应算法最坏适应算法七.课设收获通过这次课设进一步的学习了操作系统的有关知识,锻炼了结构化程序,模块化程序的设计和调试程序的技巧。