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
第12章 动态存储管理 ➢概述 ➢ 可利用空间表及分配方法 ➢存储压缩 ➢边界标识法 ➢无用单元的收集
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
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 在单用户操作系统中,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 一存储空间的情况
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 行分配? 在单用户操作系统中,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 一存储空间的情况
JO 3N45N6174 (A)东统运行初 可利用空间 块 或空闲块 (B)系统辽行若干时间以后 占用块
J0 J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J0 J2 J3 J5 J7 (A)系统运行初期 (B)系统运行若干时间以后 可利用空间 块 或空闲块 占用块
现在讨论,在图121(b)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髙地址的空 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,直到分配无法进行 另一种策略是用户程序一旦运行结束,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
现在讨论,在图12.1(b)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,直到分配无法进行 另一种策略是用户程序一旦运行结束,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 5500045000空闲
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12.2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。 0 10000 20000 28000 32000 55000 99999 10000 10000 空闲 28000 4000 空闲 55000 45000 空闲 起始地址 内存块大小 使用情况
,av 01000010000 0280004000 05500045000 (C)链表
0 10000 10000 0 28000 4000 0 55000 45000 ^ av (c)链表
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
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,所以在分配时无需查找,只 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
由于表中结点大小相同,所以在分配时无需查找,只 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 g type link Lava →00 00 00 space ava 01 01 0空闲块 tag 1占用块 ava 02 02 0结点大小为2KB tpe=1结点大小为4KB 2结点大小为8KB
tag type link space 0 0 0 0 … 0 0 ^ av 2 0 1 0 1 … 0 1 ^ av 4 0 2 0 2 … 0 2 ^ av 8 0 空闲块 1 占用块 0 结点大小为2KB 1 结点大小为4KB 2 结点大小为8KB tag= type=例: