文档介绍：第第1212章章动动态存储管理态存储管理
Ø概述
Ø 可利用空间表及分配方法
Ø边界标识法
Ø无用单元的收集
Ø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。
1212..11 概述概述
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。
J0 J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7
(A)系统运行初期
可利用空间块
或空闲块
J0 J2 J3 J5 J7
(B)系统运行若干时间以后
占用块
现在讨论,(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。
状态及其两种结构的可利用空间表。
0 10000 20000 28000 32000 55000 99999
起始地址内存块大小使用情况
10000 10000 空闲
28000 4000 空闲
55000 45000 空闲
av
01000010000 0280004000 05500045000 ^
(c)链表
1212..22可利用可利用空空间表及分配方法间表及分配方法
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。
例:
av
tag type link 2
00 00 … 00 ^
space
av4
01 01 … 01 ^
0 空闲块
tag=
1 占用块
av8
02 02 … 02 ^
0 结点大小为2KB
type= 1 结点大小为4KB
2 结点大小为8KB