连续分配存储管理方式

1. 单一连续分配

用户区内存仅装有一道用户程序。

2. 固定分区分配

将内存的用户空间划分为若干个固定大小(可以相等也可以不等)的分区,按分区大小对其排序。并建立一张分区使用表(表项包括分区起始地址、大小和状态)。

3. 动态分区分配

3.1. 动态分区分配的数据结构

常用的数据结构有两种

  • 空闲分区表:系统设置一张空闲分区表用于记录每个空闲分区的情况,表项包括分区号、大小、和起始地址等。
  • 空闲表链:系统设置一个双向链,在头尾都记录状态和分区大小。

3.2. 分区分配操作

分配内存

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回收内存

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3.3. 基于顺序搜索的动态分区分配算法

  • 首次适应(first fit,FF)算法:空闲分区链以地址递增的次序链接,内存分配时,从链首开始顺序查找,将第一个满足内存大小的分区划分内存给进程,余下空闲分区仍留在空闲链中;否则内存分配失败。
  • 循环首次适应(next fit,NF)算法: 内存分配时从上一次找到空闲分区的位置开始查找,其余与 FF 一致。
  • 最佳适应(best fit,BF)算法:空闲分区按容量从小到大排序,再实施 FF。
  • 最坏适应(worst fit,WF)算法:空闲分区按容量从大到小排序,若第一个分区满足进程内存需求,则分配内存;否则分配失败。

3.4. 基于索引搜索的动态分区分配算法

快速适应(quick fit,QF)算法(分类搜索法)

对每一类具有相同容量的所有空闲分区,单独设立一个空闲分区链表,同时在内存中设立一张管理索引表,每个索引项对应一种空闲分区类型,并记录该类型空闲分区链表表头指针。分配空闲分区时,从索引表中找到最小且满足进程内存需求的空闲分区链表,从链表中取下第一块分配给进程。

伙伴系统(buddy system)

规定内存分区大小为 为整个分配内存大小。对于一个大小为 ,地址为 x的内存块,其伙伴地址为 ,符号取决于 。对每一类具有相同容量的所有空闲分区,单独设立一个空闲分区链表。在分配内存时,计算内存需求适合(满足且最小)的内存分区,在对应大小的空闲表链开始查找。未找到则在更一级的空闲分区表链查找,找到后将空闲分区分割,将适合的一块空闲分区分配给进程。回收时需要合并空闲的伙伴分区。

哈希算法

即利用哈希快速查找实现最佳分配策略。根据空闲分区在可利用空闲区表中的分布规律建立哈希函数,构造一张以空闲分区大小为关键字的哈希表,每个表项纪录一个对应的空闲分区链表表头指针。

4. 动态可重定位分区分配

紧凑的方法是通过移动内存中作业的位置,把原来分散的小分区拼接成一个大的分区,需要修改程序和数据的地址。

而动态重定位则在程序指令真正执行时,才将逻辑地址转换为物理地址(即逻辑地址与重定位寄存器中的地址相加)。当系统对内存进行「紧凑」时,仅需将若干程序的内存移至另一处,无需修改程序。

4.1. 动态可重定位分区分配算法

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5. ChangeLog

2018.09.01 初稿

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