操作系统课程设计--连续动态分区内存管理模拟实现
动态分区分配方式的模拟
动态分区分配方式的模拟动态分区分配方式是计算机中内存管理的一种重要方式。
在动态分区分配方式中，内存空间被分割为多个不同大小的分区，每个分区可以被进程占用。
当一个进程需要内存时，系统会为其分配一个适当大小的分区，进程结束后，该分区将会被释放出来供其他进程使用。
为了更好地理解动态分区分配方式的原理和实际运作，可以通过模拟的方法来观察和分析。
下面是一个简单的动态分区分配方式的模拟过程：假设我们有一块容量为6400KB的内存，要模拟分配4个进程的情况。
这4个进程的内存需求分别是1000KB，2000KB，500KB和300KB。
首先，我们可以将内存划分为几个分区，每个分区的大小根据需要进行调整。
可以设置整块内存为一块分区（大小为6400KB），或者划分成多个较小的分区。
由于这里有4个进程需要分配内存，我们可以为它们设置4个分区，分别为P1，P2，P3和P41.初始状态：内存：[6400KB]（未分配）进程：P1，P2，P3，P4（空）2.分配P1：内存：[1000KB]（P1）、[5400KB]（未分配）进程：P1，P2，P3，P4P1占用了1000KB的内存，剩余空间为5400KB。
3.分配P2：内存：[1000KB]（P1）、[2000KB]（P2）、[3400KB]（未分配）进程：P1，P2，P3，P4P2占用了2000KB的内存，剩余空间为3400KB。
4.分配P3：内存：[1000KB]（P1）、[2000KB]（P2）、[500KB]（P3）、[2900KB]（未分配）进程：P1，P2，P3，P4P3占用了500KB的内存，剩余空间为2900KB。
5.分配P4：内存：[1000KB]（P1）、[2000KB]（P2）、[500KB]（P3）、[300KB]（P4）、[2600KB]（未分配）进程：P1，P2，P3，P4P4占用了300KB的内存，剩余空间为2600KB。
在模拟的过程中，我们可以看到进程在内存中的分配情况和未分配内存的变化。
操作系统课程设计报告-内存管理
设计1 题目内存管理一、问题描述与分析1、虚拟存储技术为了扩充内存容量，同时避免增加系统成本以及机器自身的限制，因此采取从逻辑上扩充内存容量的方法，即虚拟存储技术。
2、解决方法程序运行之前，仅将当前需要运行的少数页面先装入内存便可继续运行，其余部分暂存在盘上。
程序运行时，如果他所要访问的页面已调入内存，便可继续执行下去；但如果程序所要访问的页面尚未调入内存，此时程序应利用OS提供的请求调页功能，将他们调入内存，以是进程能继续执行下去。
如果此时内存已满，无法再装入新的页面，则还需在利用页面的置换功能，将内存中暂时不用的页面调至盘上，腾出足够的内存空间，再将要访问的页面调入内存，使程序继续执行下去。
二、设计要求和目的1、设计目的在本课程设计中，通过对“请求分页存储管理方式”中“页面置换算法”的模拟实现，进一步了解虚拟存储的特点，掌握请求分页存储管理的页面置换算法、2、设计要求模拟页面置换设计中，分别利用最佳置换算法（OPT）、最近最久未使用置换算法（LUR）、先进先出置换算法（FIFO）。
需要提供一定数量的页面序列，这些页面序列为了减少人工输入的麻烦，而采用随机产生。
在执行程序时，只要改变页面的大小，就可以达到不用的页面序列。
同时，记录页面置换次数，最后计算并输出OPT、LUR、FIFO 算法在不用页面数量下的缺页率。
三、背景知识在学习了操作系统这本书之后，了解到：为了扩充内存容量，采取虚拟存储技术，其中的核心思想就是从逻辑上扩充内存容量。
所谓虚拟存储器，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。
在虚拟存储器中，允许讲一个作业分多次调入内存，因此虚拟内存气的实现都毫无例外的建立在离散分配的存储器方式的基础上。
于是采用了分页请求系统来实现。
即，增加了请求调页和页面置换功能的所形成的页面虚拟存储系统。
分页请求系统，它允许只装入少数页面的程序及数据，先启动运行。
以后再通过调页功能及页面置换功能，陆续的把即将要运行的页面调入内存，同时把暂不运行的页面换出到外存上。
操作系统 动态分区存储管理
实验四动态分区存储管理实验目的：熟悉并掌握动态分区分配的各种算法。
熟悉并掌握动态分区中分区回收的各种情况，并能够实现分区合并。
实验内容：用高级语言模拟实现动态分区存储管理，要求：1、分区分配算法至少实现首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法中的至少一种。
熟悉并掌握各种算法的空闲区组织方式。
2、分区的初始化——可以由用户输入初始分区的大小。
（初始化后只有一个空闲分区，起始地址为0，大小是用户输入的大小）3、分区的动态分配过程：由用户输入作业号和作业的大小，实现分区过程。
4、分区的回收：用户输入作业号，实现分区回收，同时，分区的合并要体现出来。
（注意：不存在的作业号要给出错误提示！）5、分区的显示：任何时刻，可以查看当前内存的情况（起始地址是什么，大小多大的分区时空闲的，或者占用的，能够显示出来）6、要求考虑：（1）内存空间不足的情况，要有相应的显示；（2）作业不能同名，但是删除后可以再用这个名字；（3）作业空间回收是输入作业名，回收相应的空间，如果这个作业名不存在，也要有相应的提示。
#include "iostream.h"#include "iomanip.h"#define ERR_NOFREEAREA 1#define ERR_NOADEQUACYAREA 2#define ERR_ALLOCATED 4#define ERR_NOJOBS 1#define ERR_NOSUCHJOB 2#define ERR_RECLAIMED 4typedef struct tagUsedNode{long address;long length;int flag;//作业名struct tagUsedNode *next;}USED_AREA, *USED_TABLE;typedef struct tagFreeNode{long address;long length;struct tagFreeNode *next;}FREE_AREA, *FREE_TABLE;//空闲区、作业区链表USED_TABLE usedTable=NULL;FREE_TABLE freeTable=NULL;//给作业分配空间int Allocate(int jobname,long jobsize){//如果没有空闲区if(freeTable==NULL)return ERR_NOFREEAREA;FREE_TABLE p=freeTable;FREE_TABLE q=p;//找首次适应空闲区while(p!=NULL&&p->length<jobsize){q=p;p=p->next;}//如果找不到有足够空间的分区if(p==NULL)return ERR_NOADEQUACYAREA;USED_TABLE x=new USED_AREA;x->address=p->address;x->length=jobsize;x->flag=jobname;x->next=NULL;//如果该分区大于作业需求，空间大小减去作业大小if(p->length>jobsize){p->length-=jobsize;p->address+=jobsize;}//如果该分区等于作业大小，删除该分区else{if( p==freeTable)freeTable=NULL;elseq->next=p->next;delete p;}//作业加入"作业表"中USED_TABLE r=usedTable;USED_TABLE t=r;while(r!=NULL&&r->address<x->address) {t=r;r=r->next;}if(usedTable==NULL)usedTable=x;else{x->next=r;t->next=x;}return ERR_ALLOCATED;}//回收作业空间int Reclaim(int jobname){if(usedTable==NULL)return ERR_NOJOBS;USED_TABLE p=usedTable;USED_TABLE q=p;while(p!=NULL&&p->flag!=jobname) {q=p;p=p->next;}//如果没有该作业if(p==NULL)return ERR_NOSUCHJOB;//回收后的空间加入到空闲区FREE_TABLE r=freeTable;FREE_TABLE t=r;FREE_TABLE x;while(r!=NULL&&r->address<p->address) {t=r;r=r->next;}x=new FREE_AREA;x->address=p->address;x->length=p->length;x->next=NULL;if(r==freeTable ){x->next=r;freeTable=x;t=freeTable;}else{x->next=r;t->next=x;}//合并分区while(t->next!=NULL&&t->address+t->length==t->next->address) {t->length+=t->next->length;r=t->next;t->next=t->next->next;delete r;}//删除作业if( p==usedTable){usedTable=usedTable->next;}elseq->next=p->next;delete p;return ERR_RECLAIMED;}int Init(){freeTable=new FREE_AREA;freeTable->address=0;freeTable->length=1024;freeTable->next=NULL;return 1;}void jobrequest(){int jobname;int jobsize;cout<<"\n************************"<<endl;cout<<"作业名: ";cin>>jobname;cout<<"作业长度: ";cin>>jobsize;if(Allocate(jobname,jobsize)==ERR_ALLOCATED)cout<<"该作业已成功获得所需空间"<<endl;elsecout<<"该作业没有获得所需空间"<<endl;cout<<"************************\n"<<endl;}void jobreclaim(){int jobname;cout<<"\n************************"<<endl;cout<<"作业名: ";cin >>jobname;int result=Reclaim(jobname);if(result==ERR_RECLAIMED)cout<<"该作业已成功回收"<<endl;else if(result==ERR_NOSUCHJOB||result==ERR_NOJOBS)cout<<"该作业不存在，请重新输入"<<endl;cout<<"************************\n"<<endl;}void freeTablePrint(){cout<<"\n*****************************************"<<endl;cout<<setw(10)<<"地址"<<setw(10)<<"大小"<<setw(10)<<"状态"<<endl<<endl;FREE_TABLE p=freeTable;USED_TABLE q=usedTable;int x,y;while(p||q){if(p)x=p->address;elsex=0x7fffffff;if(q)y=q->address;elsey=0x7fffffff;if(x<y){cout<<setw(10)<<p->address<<setw(10)<<p->length<<setw(10)<<"空闲"<<endl;p=p->next;}if(x>y){cout<<setw(10)<<q->address<<setw(10)<<q->length<<setw(10)<<"已分配"<<setw(10)<<"ID="<<q->flag<<endl;q = q->next;}}cout<<"*****************************************\n"<<endl;}void main(){Init();int choose;bool exitFlag = false;while(!exitFlag){cout<<"-----------------------输入选择项-----------------------"<<endl;cout<<"------ 1 分配分区 2 回收分区 3 显示分区 4 退出------"<<endl;cout<<"--------------------------------------------------------\n"<<endl;cout<<"选择: ";cin>>choose;switch(choose){break;case 1:jobrequest();break;case 2:jobreclaim();break;case 3:freeTablePrint();break;case 4:exitFlag=true;}}}。
计算机操作系统课程设计报告《存储管理——动态分区分配算法的模拟》
《计算机操作系统》课程设计题目：—存储管理一一动态分区分配算法的模拟 _专业： _________ 软件工程_______________年级： __________ 2012级 ___________小组成员：_____________________________ 指导教师：______________________________ 时间：________________________________地点：________________________________2012年5月目录目录 (1)概述 (3)2. ................................................................................................................................ 课程设计任务及要求. (3)2.1 设计任务 (3)2.2 设计要求 (3)2.3 课程设计任务安排 (3)3. 算法及数据结构 (4)3.1 算法的总体思想（流程） (4)3.2 首次适应算法 (4)3.2.1 功能 (4)3.2.2 数据结构（包括变量的定义，要注释！） (4)323算法（流程图表示，或伪C表示） (5)3.3 循环首次适应算法 (6)3.3.1 功能 (6)3.3.2 数据结构 (6)3.3.3 算法 (7)3.4 最佳适应算法 (8)3.4.1 功能 (8)3.4.2 数据结构 (8)3.4.3 算法 (8)3.5 最坏适应算法 (10)3.5.1 功能 (10)3.5.2 数据结构 (10)3.5.3 算法 (11)4. 程序设计与实现 (12)4.1 程序流程图 (12)4.2 程序代码（要注释） (12)4.3 实验结果 (21)5. 结论 (23)6. 收获、体会和建议。
(23)A的总结： (23)B的总结： (23)7. 参考文献。
操作系统课程设计实验报告内存的连续分配算法
组号成绩计算机操作系统课程设计报告题目内存的连续分配算法专业：计算机科学与技术班级：学号姓名：指导教师：2016年12月 26 日一、设计目的掌握内存的里联系分配方式的各种算法。
二、设计内容本系统模拟操作系统内存分配算法的实现，实现可重定位分区分配算法，采用PCB定义结构体来表示一个进程，定义了进程的名称和大小，进程内存起始地址和进程状态。
内存分区表用空闲分区表的形式来模拟实现。
三、设计原理动态分区的实现是根据进程所申请的内存大小来决定动态的由系统进行分配内存空间大小，因此分区表里的空闲分区个数是不定的，根据进程数和进程大小决定的。
可重定位分区算法比动态分区算法增加了紧凑的功能。
四、详细设计及编码1、模块分析该实验可分为三大部分，每一部分又由个数不同的几个函数实现。
第一部分是装入作业，第二部分是内存回收，第三部分是进行紧凑。
装入作业的时候首先初始化一个链表，根据用户输入的操作代号进行相应的操作。
若用户选择装入作业首先判断空闲分区表里有没有比作业需要的内存大的分区，若有直接分配，若没有进行紧凑操作，再将紧凑后的空闲分区与作业大小比较，若能装的下则分配给作业，若是进行紧凑后的空闲分区仍不能装入整个作业则通知用户内存不够。
2、流程图2、代码实现#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#include<windows.h>#define TURE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2#define SIZE 3//进程表int ppNo=1; //用于递增生成进程号int pLength=0;struct PCB{int pNo; //进程号(名)int pSize; // 进程大小int pOccupy; // 实际占用的内存int pStartAddr; // 进程起始地址int pState; //进程状态};struct PCB pList[200];//////////////////空闲分区表部分/////////////////////////////////////////////////////typedef int Status;typedef struct emptyNode{ //空闲分区结构体int areaSize; //空闲分区大小int aStartAddr; //空闲分区始址struct emptyNode *next;}emptyNode,*LinkList;int ListDelete(struct PCB *pList,int i);//删除下标为i的进程void pSort(struct PCB *pList); //内存中的进程按始址递增排序void compact(LinkList &L,struct PCB *pList);//紧凑,内存中进程移动，修改进程数据结构；空闲分区合并，修改空闲分区表数据结构void amalgamate(LinkList &L); //回收后进行合并空闲分区void recycle(LinkList &L,struct PCB *pList); //回收，从进程表中删除进程，把释放出的空间插入到空闲分区链表中Status InitList(LinkList &L); ///构造一个新的有头节点的空链表L Status ClearList(LinkList &L); ///将链表L重置为空表Status ListInsert(LinkList &L,LinkList s1); //根据始址进行插入void DeleteElem(LinkList &L,int aStartAddr);//删除线性表中始址值为aStartAddr的结点void PrintList(LinkList L); //输出各结点的值void creatP(struct PCB *p); ///初始化进程int search(LinkList &L,int pSize); //检索分区表,返回合适分区的首址int add(LinkList &L); //返回空闲分区总和void pListPrint(struct PCB *pList); //AAA/输出内存中空间占用情况void distribute(LinkList &L,struct PCB *process);int ListDelete(struct PCB *pList,int i)//AAA/删除下标为i的进程{for(;i<pLength-1;i++){pList[i]=pList[i+1];}pLength--;}//ListDeletevoid pSort(struct PCB *pList){ //AAA/内存中的进程按始址递增排序int i,j;struct PCB temp;for(i=0;i<pLength-1;i++){for(j=0;j<pLength-i-1;j++){if(pList[j].pStartAddr>pList[j+1].pStartAddr){temp=pList[j];pList[j]=pList[j+1];pList[j+1]=temp;}}}}void compact(LinkList &L,struct PCB *pList){//AAA/紧凑,内存中进程移动，修改进程数据结构；空闲分区合并，修改空闲分区表数据结构printf("进行紧凑\n");//1、进程移动,修改进程数据结构int i;pList[0].pStartAddr=0; //第一个进程移到最上面for(i=0;i<pLength-1;i++){pList[i+1].pStartAddr=pList[i].pStartAddr+pList[i].pOccupy;}//2、空闲分区合并，修改空闲分区表数据结构LinkList p=L->next,s;int sumEmpty=0;while(p!=NULL)//求空闲区总和{sumEmpty+=p->areaSize;p=p->next;}//printf("清空前\n");//PrintList(L);ClearList(L); //清空空闲分区表//printf("清空后\n");//PrintList(L);s=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode));s->aStartAddr=pList[pLength-1].pStartAddr+pList[pLength-1].pOccupy;s->areaSize=sumEmpty;ListInsert(L,s);//printf("插入后\n");//PrintList(L);// p rintf("\n紧凑后的>>>>\n");pListPrint(pList);PrintList(L);}void amalgamate(LinkList &L){//AAA/回收后进行合并空闲分区LinkList p=L->next,q=p->next;while(q!=NULL){if(p->aStartAddr+p->areaSize==q->aStartAddr){p->areaSize+=q->areaSize;DeleteElem(L,q->aStartAddr);//删除被合并的结点q=p->next;}else{p=q;q=q->next;}}}void recycle(LinkList &L,struct PCB *pList){//AAA/回收，从进程表中删除进程，把释放出的空间插入到空闲分区链表中int index,delPNo,delPSize,delPOccupy,delPStartAddr;LinkList s;//srand(time(0));//index=rand()%pLength;printf("请输入要回收的进程号：");scanf("%d",&index);delPNo=pList[index-1].pNo;delPSize=pList[index-1].pSize;delPOccupy=pList[index-1].pOccupy;delPStartAddr=pList[index-1].pStartAddr;//printf("__________________________________________________________________ ______________");ListDelete(pList,index-1);//pListPrint(pList);s=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode));s->areaSize=delPOccupy;s->aStartAddr=delPStartAddr;ListInsert(L,s);amalgamate(L);pListPrint(pList);//输出内存中空间占用情况PrintList(L);/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////Status InitList(LinkList &L) //1AAA/构造一个新的有头节点的空链表L {LinkList s;L=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode)); //生成新节点(头结点)if(!L) return ERROR; //申请内存失败s=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode));s->areaSize=100;s->aStartAddr=0;L->next=s; //头节点的指针域指向第一个结点s->next=NULL;return OK;}//InitListStatus ClearList(LinkList &L) //2AAA/将链表L重置为空表{LinkList p,r;p=L->next; r=p->next;while(p!=NULL){free(p);if(r==NULL){p=NULL;}else{p=r;r=p->next;}}L->next=NULL;return OK;}//ClearListStatus ListInsert(LinkList &L,LinkList s1) //AAA/*****根据始址进行插入{LinkList r=L,p=L->next,s;//指针s=(LinkList)malloc(sizeof(emptyNode));s->areaSize=s1->areaSize;s->aStartAddr=s1->aStartAddr;if(p==NULL){L->next=s;s->next=NULL;}else{while(p!=NULL){if(s1->aStartAddr < p->aStartAddr){s->next=r->next;r->next=s;break;}r=p;p=p->next; //后移}if(p==NULL){r->next=s;s->next=NULL;}}return OK;}//ListInsert2void DeleteElem(LinkList &L,int aStartAddr)//*****删除线性表中始址值为aStartAddr 的结点{LinkList p=L,q;while(p->next!=NULL){q=p->next;if(q->aStartAddr==aStartAddr){p->next=q->next;free(q);}elsep=p->next;}}//DeleteElem///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////void PrintList(LinkList L)//AAA/*****输出各结点的值{LinkList p=L->next;while(p!=NULL){printf(" %d \t\t\t%d KB\n",p->aStartAddr,p->areaSize);p=p->next;}printf("\n");}//PrintListvoid creatP(struct PCB *p){ //AAA/初始化进程int size;//srand(time(NULL));//size=rand()%7+1;printf("请输入进程大小：");scanf("%d",&size);//size=10;p->pNo=ppNo++;p->pSize=size;p->pOccupy=0;p->pStartAddr=0;p->pState=0;}int search(LinkList &L,int pSize){ //AAA/检索分区表,返回合适分区的首址LinkList p=L->next;while(p!=NULL){if(p->areaSize>=pSize){////成功printf("search分区%d %d\n",p->areaSize,pSize);return p->aStartAddr;}p=p->next;}return -1;//没有足够大的}int add(LinkList &L){ //AAA/返回空闲分区总和LinkList p=L->next;int sum=0;while(p!=NULL){sum+=p->areaSize;p=p->next;}return sum;}void pListPrint(struct PCB *pList){//AAA/输出内存中空间占用情况printf("\n进程分配情况: 起始地址\t\t大小\t\t进程号\n");for(int i=0;i<pLength;i++){printf(" %d\t\t\t %d K\t\t%d\n",pList[i].pStartAddr,pList[i].pOccupy,pList[i].pNo);}}void distribute(LinkList &L,struct PCB *process){LinkList p=L->next;while(p!=NULL){if(p->areaSize>=process->pSize)break;p=p->next;}//printf("%d KB < %d KB",process->pSize,p->areaSize);////////////////////if(p->areaSize-process->pSize<=SIZE){//不用分割全部分配（直接删除此空闲分区结点）process->pStartAddr=p->aStartAddr; //进程始址变化process->pState=1; //进程状态process->pOccupy=p->areaSize; //进程实际占用内存为改空闲分区的大小pList[pLength++]= *process; //把进程加入进程列表pSort(pList);pListPrint(pList);//输出内存中空间占用情况DeleteElem(L,p->aStartAddr);}else{//分割分配process->pStartAddr=p->aStartAddr; //进程始址变化process->pState=1; //进程状态process->pOccupy=process->pSize; //进程实际占用内存为该进程的大小pList[pLength++]= *process; //把进程加入进程列表pSort(pList); //进程排序pListPrint(pList);//输出内存中空间占用情况p->aStartAddr+=process->pSize; //空闲分区始址变化p->areaSize-=process->pOccupy; //空闲分区大小变化}}///////////////////////////////////////////////////////int main(){struct PCB p;int i,num,dele,k,stAddr,flag;LinkList s,L;if(!InitList(L)) //初始化空闲分区表printf("创建表失败\n");while(1){printf("请选择要进行的操作（1：装入；2：回收）");int flag;scanf("%d",&flag);if(flag==1){creatP(&p);//初始化进程//printf("_________________________________________________________________ _______________");printf("待装入作业:%d Size = %d KB\n",p.pNo,p.pSize);//1、请求分配size//2、检索空闲分区表(首次适应FF)//PrintList(L);stAddr=search(L,p.pSize);//得到足够大的分区的始址，没有则返回-1if(stAddr==-1){//没有足够大的分区if(add(L)>=p.pSize){//空闲区总和足够大// printf("没有足够大的空闲分区但空闲总和足够大\n");//紧凑compact(L,pList);//按动态分区方式分配distribute(L,&p);PrintList(L);//compact(L,pList); //紧凑}else{ //空闲区总和不足printf("分配失败\n\n");}}else{//有足够大的distribute(L,&p);PrintList(L);//compact(L,pList); //紧凑}}else{//回收if(pLength>0){recycle(L,pList);//compact(L,pList); //紧凑}else{printf("无可回收内存！");}}//system("pause");// scanf("%d")} //whilereturn 0;}四、结果及其相关分析结果分析：连续进行4次装入的操作后内存中还剩30K的空间，接着进行一次回收内存的操作，回收作业1后不连续的空闲内存共有50K，接着再装入一个35K的作业，分散的两个分区都不能装入作业，但是总和可以装入，所以先进行紧凑再分配，重新分配后还剩15K的内存。
实验四连续动态存管理模拟实现.ppt
3、动态分区分配 动态分区分配的思想：程序在装入内存中时，需要多少内存，我就给他多少内存。要实 现这个问题，我们要解决三个难题。 怎么记录物理上不相连的内存？ 采用这种分区方式，刚开始的时候，用户内存是一整块，但是，不断打开程序和关闭程 序后，就会出现一块一块的内存，那么我们应该怎样管理这种情况呢？我们采用某种数 据类型来记录这些空闲的内存块，常用的数据结构类型有空闲分区表和空闲分区链，。 闲分区和固定分区的表的原理是一样的，只不过这种表的灵活更强；空闲分区链是在物 理上不相邻的空闲空间的始尾写上了他的前一个块的地址和后一个块的地址，它还存储 了其他的用于控制分区分配的信息。 如何分配空闲内存 我们采用了一些分区算法，这些算法主要是针对的是存在了不连续的分区块的首次适应 算法：在空闲内存中找到适合程序所需内存的第一块内存时，就给它分配所需内存大小， 每次都是从空闲内存的开始查找；循环首次适应算法：从上次找到的空闲分区的下一个 空闲分区开始找；最佳适应算法：把空闲内存中能够满足程序所需，又是最小的内存物 理块时，就给它分配；最坏适应算法：从内存空闲中跳一个最大的空闲区分配给程序； 快速适应算法：主要思想是，设置多个空闲分区链表，记录出每个独立内存块的信息， 其中，把内存大小相同的记录在一个表中。 如何回收 回收的主要思想是把连续的空闲内存合在一起。
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。 四﹑设计思路和方法： 连续分配方式，是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间，该连续内存空间指的 的是物理内存 1、单一连续分配 我们把内存（此时指的是内存条）分为系统内存区和用户区两部分，系统区供OS使 用，用户区供用户使用，单一连续分配，就是把用户区当成了一个整体用，所以，该内存管 理方式只适用于单用户单任务的操作系统。 2、固定分区分配 固定分区的思想：把用户区提前分成固定大小的几个整体，每个整体都可以用来装入 一个作业。我们在划分用户区时，可以采用分区大小相等和分区大小不相等的方式划分，为 了方便操作系统把相应的内存分给某个程序，因此，我们通常将分区按大小进行排队，并为 之建立一张分区使用表，表中内容为：每个分区的起始位置、大小及状态（是否分配）。此 分区方式可以实现多道程序的同时运行，但是，由于每个分区的大小是固定，必然会造成存 储空间的浪费。
操作系统内存动态分配模拟算法
操作系统内存动态分配模拟算法操作系统内存动态分配是操作系统对内存资源进行合理分配和管理的一种技术。
其实质是根据程序的需求，将物理内存分割成若干个大小相等的内存块，然后将程序的逻辑地址空间映射到这些内存块上。
这样，程序将感觉到它拥有整个内存的使用权，而实际上其实只能访问到被映射的内存块。
常见的内存动态分配算法包括首次适配、最佳适配和最坏适配等。
下面将分别介绍这几种算法的原理和优缺点。
首次适配算法（First Fit）是指将第一个满足程序要求大小的空闲内存块分配给程序。
这种算法的实现较为简单，仅需遍历整个内存块链表即可。
然而，由于首次适配分配的是满足要求的第一个内存块，因此可能会导致形成大量的碎片空间，从而减少了可用内存的利用率。
最佳适配算法（Best Fit）是指在所有满足程序要求大小的空闲内存块中选择最小的一个分配给程序。
这种算法比首次适配算法更加合理，能够充分利用碎片空间，提高内存的利用率。
然而，由于需要遍历所有的空闲内存块，因此算法的性能相对较低。
最坏适配算法（Worst Fit）是指在所有满足程序要求大小的空闲内存块中选择最大的一个分配给程序。
这种算法的主要目的是为了降低外部碎片的产生。
但是，由于内存块的分配更加倾向于大的空闲块，因此可能导致大量的小碎片空间，从而增加了再分配的开销和运行时的内存碎片整理。
此外，还有一种较为常见的内存动态分配算法是循环首次适配算法(Circular First Fit)。
其与首次适配算法类似，但其从上一次分配的位置开始，不会每次都从链表的头部开始，从而缩小了的范围，提高了算法的性能。
总结来说，不同的内存动态分配算法有着各自的优缺点。
首次适配算法简单易实现，但会产生大量碎片空间；最佳适配算法能够提高内存利用率，但性能较低；最坏适配算法能够降低外部碎片的产生，但会增加小碎片空间。
因此，在实际应用中，需要根据具体的场景和需求选择合适的算法来进行内存动态分配，以达到最优的资源利用效率。
操作系统课程设计报告_动态分区分配
青岛理工大学操作系统课程设计报告院（系）：计算机工程学院专业：计算机科学与技术专业学生姓名:＿＿牛利利班级：＿＿计算073 ＿学号:200707106题目：＿动态分区分配模拟＿＿＿＿起迄日期:＿2010年7月5日至7月16日＿设计地点:2号实验楼402室指导教师:李兰2009—2010年度第2 学期完成日期: 2010 年7 月16 日一、课程设计目的操作系统是最重要的计算机系统软件，同时也是最活跃的学科之一。
计算机系统由硬件和软件两部分组成。
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件的首次扩充。
本次课程设计的主要目的是在学习操作系统理论知识的基础上，对操作系统整体的一个模拟。
也是对本学期所学知识的一个总体的检测，使理论知识应用到实际的编程中，根据理论的算法来实现具体的编程操作。
同时通过本次课程设计加深对操作系统理论知识各个部分管理功能的感性认识，进一步分析和理解各个部分之间的联系和功能，最后达到对完整系统的理解。
同时，可以提高运用操作系统知识和解决实际问题的能力；并且锻炼自己的编程能力、创新能力以及开发软件的能力；还能提高自己的调查研究、查阅文献、资料以及编写软件设计文档的能力并提高分析问题的能力。
操作系统课程设计的主要任务是研究计算机操作系统的基本原理和算法，掌握操作系统的存储器管理、设备管理、文件管理和进程管理的基本原理和算法。
使学生掌握基本的原理和方法，最后达到对完整系统的理解。
二、课程设计内容仿真实现动态可变分区存储管理模拟系统。
内存调度策略可采用首次适应算法、循环首次适应算法和最佳适应法等，并对各种算法进行性能比较。
为了实现分区分配，系统中必须配置相应的数据结构，用来描述空闲区和已分配区的情况，为分配提供依据。
常用的数据结构有两种形式：空闲分区表和空闲分区链。
为把一个新作业装入内存，须按照一定的算法，从空闲分区表或空闲分区链中选出一个分区分配给该作业。
三、系统分析与设计1、系统分析：动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。
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（操作系统课程设计）连续动态分区内存管理模拟实现目录《操作系统》课程设计 (1)引言 (3)课程设计目的和内容 (3)需求分析 (3)概要设计 (3)开发环境 (4)系统分析设计 (4)有关了解内存管理的相关理论 (4)内存管理概念 (4)内存管理的必要性 (4)内存的物理组织 (4)什么是虚拟内存 (5)连续动态分区内存管理方式 (5)单一连续分配（单个分区) (5)固定分区存储管理 (5)可变分区存储管理（动态分区） (5)可重定位分区存储管理 (5)问题描述和分析 (6)程序流程图 (6)数据结构体分析 (8)主要程序代码分析 (9)分析并实现四种内存分配算法 (11)最先适应算 (11)下次适应分配算法 (13)最优适应算法 (16)最坏适应算法......................................................... (18)回收内存算法 (20)调试与操作说明 (22)初始界面 (22)模拟内存分配 (23)已分配分区说明表面 (24)空闲区说明表界面 (24)回收内存界面 (25)重新申请内存界面..........................................................26.总结与体会 (28)参考文献 (28)引言操作系统是最重要的系统软件，同时也是最活跃的学科之一。
我们通过操作系统可以理解计算机系统的资源如何组织，操作系统如何有效地管理这些系统资源，用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。
存储器是计算机系统的重要组成部分，近年来，存储器容量虽然一直在不断扩大，但仍不能满足现代软件发展的需要，因此，存储器仍然是一种宝贵而又紧俏的资源。
如何对它加以有效的管理，不仅直接影响到存储器的利用率，而且还对系统性能有重大影响。
而动态分区分配属于连续分配的一种方式，它至今仍在内存分配方式中占有一席之地。
课程设计目的和内容：理解内存管理的相关理论，掌握连续动态分区内存管理的理论；通过对实际问题的编程实现，获得实际应用和编程能力。
编写程序实现连续动态分区内存管理方式，该程序管理一块虚拟内存，实现内存分配和回收功能。
分析并实现四种内存分配算法，即最先适应算法，下次最先适应算法，最优适应算法，最坏适应算法。
内存分配算法和回收算法的实现。
需求分析动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。
在实现动态分区分配时，将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配和回收操作这样三个问题。
常用的数据结构有动态分区表和动态分区链。
在对数据结构有一定掌握程度的情况下设计合理的数据结构来描述存储空间，实现分区存储管理的内存分配功能，应该选择最合适的适应算法（首次适应算法，最佳适应算法，最后适应算法，最坏适应算法），在动态分区存储管理方式中主要实现内存分配和内存回收算法，在这些存储管理中间必然会有碎片的产生，当碎片产生时，进行碎片的拼接等相关的内容概要设计本程序采用机构化模块化的设计方法，共分为四大模块。
⑴最先适应算法实现从空闲分区表的第一个表目起查找该表，把最先能够满足要求的空闲区分配给作业，这种方法目的在于减少查找时间。
为适应这种算法，空闲分区表（空闲区链）中的空闲分区要按地址由低到高进行排序。
该算法优先使用低址部分空闲区，在低址空间造成许多小的空闲区，在高地址空间保留大的空闲区。
⑵下次适应分配算法实现该算法是最先适应算法的变种。
在分配内存空间时，不再每次从表头（链首）开始查找，而是从上次找到空闲区的下一个空闲开始查找，直到找到第一个能满足要求的的空闲区为止，并从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。
该算法能使内存中的空闲区分布得较均匀。
⑶最优适应算法实现它从全部空闲区中找出能满足作业要求的、且大小最小的空闲分区，这种方法能使碎片尽量小。
为适应此算法，空闲分区表（空闲区链）中的空闲分区要按从小到大进行排序，自表头开始查找到第一个满足要求的自由分区分配。
⑷最坏算法实现最坏适应分配算法要扫描整个空闲分区或链表，总是挑选一个最大的空闲分区分割给作业使用。
该算法要求将所有的空闲分区按其容量从大到小的顺序形成一空闲分区链，查找时只要看第一个分区能否满足作业要求。
开发环境：win7 下 VC++系统分析设计：相关算法原理，算法流程图，涉及的数据结构内容都相应包含在各章节中有关了解内存管理的相关理论内存管理概念：内存管理，是指软件运行时对计算机内存资源的分配和使用的技术。
其最主要的目的是如何高效，快速的分配，并且在适当的时候释放和回收内存资源。
内存不是预先划分好的，而是在系统运行的过程中建立分区.当作业装入主存时，根据作业所需要的主存容量查看是否有足够的主存空间，若有则按需要分割一个分区给该作业；否则令该作业等待.分区长度不固定分区个数不固定。
这种存储管理的方法克服了固定分区严重浪费主存的问题，提高了主存资源的利用率。
内存管理的必要性：内存管理对于编写出高效率的 Windows 程序是非常重要的，这是因为Windows 是多任务系统，它的内存管理和单任务的 DOS 相比有很大的差异。
DOS 是单任务操作系统，应用程序分配到内存后，如果它不主动释放，系统是不会对它作任何改变的；但 Windows 却不然，它在同一时刻可能有多个应用程序共享内存，有时为了使某个任务更好地执行，Windows 系统可能会对其它任务分配的内存进行移动，甚至删除。
因此，我们在 Windows 应用程序中使用内存时，要遵循Windows 内存管理的一些约定，以尽量提高 Windows 内存的利用率。
内存的物理组织：物理地址：把内存分成若干个大小相等的存储单元，每个存储单元占 8 位，称作字节（byte）。
每个单元给一个编号，这个编号称为物理地址（内存地址、绝对地址、实地址）。
二、物理地址空间：物理地址的集合称为物理地址空间（主存地址空间），它是一个一维空间。
什么是虚拟内存：虚拟内存是内存管理技术的一个极其实用的创新。
它是一段程序（由操作系统调度），持续监控着所有物理内存中的代码段、数据段，并保证他们在运行中的效率以及可靠性，对于每个用户层（user-level）的进程分配一段虚拟内存空间。
当进程建立时，不需要在物理内存件之间搬移数据，数据储存于磁盘内的虚拟内存空间，也不需要为该进程去配置主内存空间，只有当该进程被被调用的时候才会被加载到主内存。
连续动态分区内存管理方式的实现在早期的操作系统中，主存分配广泛采用连续分配方式。
连续分配方式，是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间，该连续内存空间指的的是物理内存。
下面介绍连续分配的四种方式。
单一连续分配（单个分区）最简单的存储管理方式，用于多道程序设计技术之前。
内存分为系统区和用户区，系统区由操作系统使用。
用户区作为一个连续的分区分配给一个作业。
分区存储管理是满足多道程序设计的最简单的一种存储管理方法，它允许多 4个用户程序同时存在系统内存中，即共享内存空间。
按分区划分方式可分为固定分区和可变分区。
固定分区存储管理把内存的用户区预先划分成多个分区，每个分区大小可以相同，也可以不同。
（分区的划分由计算机的操作员或者由操作系统给出，并给出主存分配表）分区个数固定，分区的大小固定。
一个分区中可装入一个作业，作业执行过程中不会改变存放区域。
早期的 IBM 的 OS/MFT（具有固定任务数的多道程序系统）采用了这种固定分区的方法。
可变分区存储管理（动态分区）内存不是预先划分好的，而是在系统运行的过程中建立分区.当作业装入主存时，根据作业所需要的主存容量查看是否有足够的主存空间，若有则按需要分割一个分区给该作业；否则令该作业等待。
分区长度不固定分区个数不固定。
这种存储管理的方法克服了固定分区严重浪费主存的问题，提高了主存资源的利用率。
ＩＢＭ操作系统ＯＳ／ＭＶＴ采用可变分区存储管理。
可重定位分区存储管理解决碎片问题的一种简单方法是采用可重定位分区分配.。
其中心思想是，把不同程序，且在内存中地址不连续的想法让他们连续。
例：内存中现有 3 个空闲区，现有一作业到达，要求获得 30k 内存空间，没有分区满足容量要求，若想把作业装入，可将内存中所有作业进行移动，这样把原来分散的空闲区汇集成一个大的空闲区。
将内存中的作业进行移动使它们连接在一起把原来分散的多个小分区拼接成一个大的空闲区.这个过程称为”紧凑”或”移动”。
需解决的问题:每次”紧凑”后程序或数据装入的物理地址变化采用动态重定位。
问题描述和分析系统应利用某种分配算法，从空闲分区链表中找到所需大小的分区，如果空闲分区大小大于请求分区大小，则从该分区中按改请求的大小划分出一块内存空间大小划分出一块内存空间分配出去，余下的部分仍留在空闲链表中。
然后，将分配区的首址返回给调用者。
当进程运行完毕师范内存时，系统根据回收区的首址，从空闲区中找到相应的插入点，此时可能出现以下四种情况之一：⑴该空闲区的上下两相邻分区都是空闲区：将三个空闲区合并为一个空闲区。
新空闲区的起始地址为上空闲区的起始地址，大小为三个空闲区之和。
空闲区合并后，取消可用表或自由链中下空闲区的表目项或链指针，修改上空闲区的对应项。
⑵该空闲区的上相邻区是空闲区：将释放区与上空闲区合并为一个空闲区，其起始地址为上空闲区的起始地址，大小为上空闲区与释放区之和。
合并后，修改上空闲区对应的可用表的表目项或自由链指针。
⑶该空闲区的下相邻区是空闲区：将释放区与下空闲区合并，并将释放区的起始地址作为合并区的起始地址。
合并区的长度为释放区与下空闲区之和。
同理，合并后修改可用表或自由链中相应的表目项或链指针。
⑷两相邻区都不是空闲区：释放区作为一个新空闲可用区插入可用表或自由链。
程序流程图内存分配流程图，如图内存回收流程图，如图数据结构体分析⑴进程属性结构体typedef struct readyque{char name[10];int size;}readyque,*readyqueue;⑵空闲链表结构体typedef struct idlyspace{int from;int size;idlyspace * next;}idlyspace,*idly;⑶已分配链表结构体typedef struct busyspace{int from;readyque r;busyspace * next;}busyspace,*busy主要程序代码分析⑴主函数.....................欢迎来到动态分区存储管理系统..................\n\n");printf("...........................请选择要执行的算法:...........................\n");printf("......................... 1.最先适应算法 ...............................\n");printf("......................... 2.下次适应算法 ............................\n");printf("..........................3.最优适应算法 ...............................\n");printf("......................... 4.最坏适应算法 ................................\n");printf("............................................................. ...........\n");printf("请输入您的选择:");scanf("%d",&t);int i;while(i!=5){printf("............................................................. ...........\n");printf(".........................操作菜单如下：（请选择）.......................n");printf("..........................1.输入进程分配空间 ...........................n");printf("......................... 2.进程撤销回收空间 ...........................\n");printf("......................... 3.输出所有空闲分区 ..........................\n");printf("..........................4.输出所有已分配分区..........................\n");printf(".......................... 5.退出 ..........................\n");printf("............................................................. ...........\n");scanf("%d",&i);switch(i){case 1:switch(t){case 1:t1=FF();break;case 2:t1=NF();break;case 3:t1=BF();break;case 4:t1=WF();break;default:printf("选择算法错误\n"); return 1;}if(t1)printf("分配空间成功\n"); elseprintf("分配空间失败\n"); break;case 2:t1=recover();if(t1)printf("回收成功\n");elseprintf("回收失败\n");break;case 3:Isprint();break;case 4:Bsprint();break;}}return 0;}第三章：分析并实现四种内存分配算法最先适应算法空闲区按地址从小到大的次序排列。