《数据结构》课程电子教案（PPT课件讲稿，C语言版）第12章 动态存储管理

第12章动态存储管理 概述 >可利用空间表及分配方法 边界标识法 无用单元的收集 存储压缩

存储管理是操作系统的重要组成部分,它负责 管理计算机系统的存储器。 动态存储管理的基本问题是系统如何应用户提 出的“请求”分配内存?又如何收回那些用户不再 使用而释放的内存以备新的“请求”产生时重新进 行分配。本章简单介绍数据结构在动态存储管理中 的一些常用技术,包括可利用空间表及分配方法 边界标识法、无用单元的收集和压缩存储等内容

12.1概述 动态存储管理的基本问题是系统如何应用户提 出的“请求”分配内存?又如何收回那些用户不再 使用而释放的内存以备新的“新求”产生时重新进 分星单用户提作系统中,整个内存空间被划分成两 个区域:系统区和用户区,系统区供系统程序使用, 用户区供单一的用户程序所使用。当计算机采用了多 道程序设计技术后,需要在主存储器中同时存放多个 作业的程序,而这些程序在主存储器中的位置此时不 能由程序员自已来确定,否则将出现多道程序竞争同 存储空间的情况

00123453614 (A)系统运行初期 可利用空间 块 或空闲块 0下234254217 (B)系统行若干时间以后 占用块

J0 J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J0 J2 J3 J5 J7

现在讨论,在图121b)所示的内存状态下,此时 又有新的用户作业进入系统请求分配内存,系统将如 何处理? 通常有两种做法:一种策略是系统继续从高地址的空 闲块中进行分配,而不理会已分配给用户的内存是否 已空闲,直到分配无法进 另一种策略是用户程序一日运行结束,便将它所占内 存区释放成为空闲块,同时,每当新的用户请求分配 内存时,系统需要巡视整个内存区中所有空闲块,并 从中找出一个“合适”的空闲块分配之

为了实现这种分配策略,系统需建立一张记录所有空 闲块的可利用空间表。此表的结构可以是目录表也可 以是链表。如图122所示为某系统运行过程中的内存 状态及其两种结构的可利用空间表。 01000020000280003200055000 99999 起始地址内存块大小使用情况 1000010000 280004000 空闲 5500045000 闲

0 10000 20000 28000 32000 55000 99999

av 0|1000010000 0280004000 015500045000| (c)链表

0 10000 10000 0 28000 4000 0 55000 45000 ^ av

12.2可利用空间表及分配方法 操作系统既可借助目录表结构也可借助链表结构 实现动态存储分配,本节将对采用链表的情况进行 讨论。 根据系统运行的不同情况,可利用空间表可以有 三种不同的结构形式: 第一种情况是系统运行期间所有用户请求分配的存 储量大小相同。对此类系统,可以在系统开始运行 时将内存的用户区域按所需大小分割成若干大小相 同的块,然后用指针链接成一个可利用空间表

由于表中结点大小相同,所以在分配时无需査找, 要将第一个结点分配给用户即可;同样,当用户程序 释放内存时,系统只需将用户释放的空闲块插入在表 头即可。这种情况下的可利用空间表实质上是一个链 栈,对应的存储管理方式在操作系统中称为“固定分 区管理”。 第二种情况是系统运行期间用户请求分配的存储量有 若干大小的固定规格 对此系统,可将用户存储空间分割成不同规格的若干 块,并将大小相同的空闲块组织在同一个可利用空间 表中,即同一链表中的结点大小相同

例: tag type link av 00 00 00 space ava 01 0空闲块 1g= 1占用块 avs 0202 0 0结点大小为2KB vpe={1结点大小为4kB 2结点大小为8KB

tag type link space 0 0 0 0 … 0 0 ^ av2 0 1 0 1 … 0 1 ^ av4 0 2 0 2 … 0 2 ^ av8