连续分配管理方式-第四十三天

目录

前言

单一连续分配

固定分区分配

分区大小相等

分区大小不等

分区说明表

动态分区分配

问题

用什么样的数据结构记录内存的使用情况

应该选择哪个分区进行分配

分区的分配与回收操作

分配

回收

结论

本节思维导图

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前言

连续分配指为用户进程分配的必须是一个连续的内存空间

单一连续分配

基本概念：在单一连续分配方式中，内存被分为系统区（通常位于内存的低地址部分，用于存放操作者系统的相关数据）和用户区（用于存放用户进程相关数据）

注意事项：内存中只能有一道用户数据（不支持并发），用户程序独占整个用户区空间

优点：

1. 实现简单
2. 无外部碎片
3. 可以采用覆盖技术扩充内存
4. 不一定需要采用内存保护

缺点：

1. 只能用于单用户、单任务的操作系统中
2. 有内部碎片
3. 存储器利用率低

固定分区分配

历史背景：20世纪60年代出现了支持多道程序的系统，为了能在内存中装入多道程序，且这些程序之间又不会相互干扰，于是将整个用户空间划分为若干个固定大小的分区，在每个分区中只装入一道作业，这样就形成了最早的、最简单的一种可运行多道程序的内存管理方式

分区大小相等

优点：很适合于用一台计算机控制多个相同对象的场合（所需内存大小相同）

缺点：缺乏灵活性

分区大小不等

优点：增加灵活性，可以满足不同大小的进程需求，根据常在系统中运行的作业大小情况进行划分（可以划分为小分区、适量中等分区、少量大分区）

缺点：缺乏灵活性，内存碎片

分区说明表

目标：实现各个分区的分配与回收

基本概念：每个表项对应一个分区，通常按照分区大小排列，每个表项对应分区的大小、起始地址、状态（是否已分配）

当用户程序要装入内存时，由操作系统内核程序根据用户程序大小检索该表，从中找到一个能满足大小的、系统分配的分区，将之分配给该程序，然后修改状态为”已分配“

优点：

1. 实现简单
2. 无外部碎片（10MB放进12MB大小的空间中，只占用了该空间，其它空间都不占用）

缺点：

1. 当用户程序太大时，可能所有分区都不能满足需求，此时不得不采用覆盖技术来解决，但这又会降低性能
2. 会产生内部碎片（10MB放进12MB大小的空间中，该空间中多余的2MB内存空余）
3. 内存利用率低

动态分区分配

基本概念： 不会预先划分内存分区，而是在进程装入内存时，根据进程的大小动态地建立分区，并使用分区地大小正好适合进程地需要，因此系统分区的大小和数目是可变的

问题

1. 系统要用什么样的数据结构记录内存的使用情况
2. 当很多个空闲分区都能满足需求时，应该选择哪个分区进行分配
3. 如何进行分区的分配与回收操作

用什么样的数据结构记录内存的使用情况

空闲分区表：每个空闲分区对应一个表项。表项中包含分区号、分区大小、分区起始地址等信息

空闲分区链：每个分区的起始部分和末尾部分分别设置前驱指针和后继指针。起始部分处还可记录分区大小等信息

应该选择哪个分区进行分配

分区的分配与回收操作

分配

1、空闲分区表中某一块分区的分区大小大于进程需要的空间大小：

只需通过算法将某块分区中的部  分空间划分给该进程即可，然后在分区表中更新该分区大小以及起始地址

2、空闲分区表中某一块分区的分区大小等于进程需要的空间大小：

将分配出去的某块空间从分区表中删除即可

回收

1、回收区后面有一个相邻的空闲分区：

将两个相邻的空闲分区合并为一个新的空闲分区，并更新分区表的分区大小和起始地址

2、会收区的前面有一个相邻的空闲分区： 

 将两个相邻的空闲分区合并为一个新的空闲分区，并更新分区表的分区大小和起始地址

3、回收区的前、后各有一个相邻的空闲分区：

将三个相邻的空闲分区合并为一个新的空闲分区，并更新分区表的分区大小和起始地址

4、回收区的前、后都没有相邻的空闲分区：

新增一个表项（各表项的顺序不一定按照地址·1递增顺序排列。具体的排列方式需要依据动态分区算法来确定）

结论

1. 动态分区分配没有内部碎片，但是有外部碎片
2. 内部碎片：分配给某进程的内存区域中，如果有些部分没用用上
3. 外部碎片：指内存中的某些空闲分区由于太小而难以利用

本节思维导图

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