连续动态内存管理模拟实现.ppt

一、实验目的 1） 理解内存管理相关理论； 2） 掌握连续内存管理理论； 3） 掌握动态连续内存管理理论。 二、实验内容 本实验主要针对操作系统中内存管理相关理论进行实验，要求实验者编写一个程序，该程序管理一块虚拟内存，实现内存分配和回收功能。 1） 模拟管理 64M 的内存块； 2） 设计内存分配函数； 3） 设计内存回收函数； 4） 实现动态分配和回收操作； 5） 可动态显示每个内存块信息。 三、实验原理 连续内存分配：为一个用户程序分配一个连续的内存空间，它分为单一连续分配，固定分区分配和动态分区分配，在本实验中，我们主要讨论动态分区分配。 动态连续分配：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的所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配与回收操作这几个问题。 1) 分区分配中的数据结构 (1) 空闲分区表：一张数据表，用于记录每个空闲块的情况，如起始地址、大小，使用情况等。 (2) 空闲分区链：为了实现对空闲分区的分配，把所有的空闲内存块连成一个双向链，便于分配和回收。 2) 分区分配算法 (1) 首次适应算法：从链首出发，寻找满足申请要求的内存块。 (2) 循环首次适应算法：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。 (3) 最佳适应算法：在每次查找时，总是要找到既能满足要求又最小的内存块给分配给用户进程。为了方便查找，所有的空闲内存块按从小到大的顺序存放在空闲链表中。 3) 内存分配操作 利用分配算法查找到满足要求的内存块，设请求内存大小为 u.size，而分配的内存块大小为 m.size，如果 m.size-u.size≤size （size 为设定的不可再分割的内存大小），则不再切割；反之，按 u.size 分配给申请者，剩余的部分仍留在内存链中。 4) 回收内存 根据回收区地址，从空闲链表中找到相应的插入点。 (1) 回收区与插入点的前一个空闲分区相邻，此时将回收区与前一分区合并，不为回收区分配新表项。 (2) 回收区与插入点的后一个空闲分区相邻，将回收区与后一分区合并成一个新区，回收区的首址最为新分区的首址。 (3) 回收区与前（F1）后(F2)分区相邻，则把三个分区合并成一个大的分区，使 F1 的首址作为新分区的首址，修改 F1 大小，撤销 F2 表项。 (4) 回收区不与任何分区相邻，为回收区建立一个新表项。