数据结构与算法分析9.ppt

1、第9章 动态存储管理,9.1 概述 9.2 内存分配与回收策略 9.3 可利用空间的分配方法,9.1 概述,在介绍的三种数据结构-线性结构、层次结构和网状结构中，使用高级语言描述了它们的内存映象但并没有涉及具体的存储分配 实际上结构中的每个数据元素都占有一定的内存位置，在程序的执行过程中，数据元素的存取是通过对应的存储单元来进行的 当计算机是被单个用户使用时，那么整个内存除操作系统占用一部分之外，都归这个用户的程序使用(如PDP11/01的内存为32K字，系统占用4K，用户程序可用28K)。但在多用户分时并发系统中，多个用户程序共享一个内存区域，此时每个用户程序使用的内存就由操作系统来进行分配

2、了。并且，在总的内存不够使用时，还可采用自动覆盖技术。,9.1 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 如何回收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 在下面的讨论中，将统称已分配给用户使用的地址连续的内存区为“占用块”，称未曾分配的地址连续的内存区为“可利用空间块”或“空闲块” 在系统运行的初期，整个内存区基本上分隔成两大部分：低地址区包含若干占用块；高地址区（即分配后的剩余部分）是一个“空闲块”。,9.2 内存分配与回收策略,内存的分配与回收是内存管理的主要功能之一 为了有效合理地利用内存，设计内存的分配和回收方法时，必须考虑和确定

3、以下几种策略和数据结构 （1）分配结构 （2）放置策略 （3）交换策略 （4）调入策略 （5）回收策略,9.3 可利用空间的分配方法,根据系统运行的不同情况，可利用空间表可以有下列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。 第二种情况，系统运行期间用户请求分配的存储量有若干种大小的规格。 第三种情况，系统在运行期间分配给用户的内存块的大小不固定，可以随请求而变。 通常采用三种不同的分配策略。 （1）首次拟合法 （2）最佳拟合法 （3）最差拟合法,9.3 可利用空间的分配方法,存储紧缩 具体方法是：在整个动态存储管理过程中，不管哪个时刻，可利用空间都是一个连

4、续的存储区，在编译过程中称为“堆”，每次分配都是从这个可利用空间中划出一块，释放（回收）时，必须将回收的空闲块合并到整个堆中，才能够重新使用，也就是存储紧缩。 堆的实现方法：设立一个指针，称为堆指针，始终指向堆的最低（或最高）地址。当用户申请N个存储块时，堆指针向高地址（或低地址）移动N个存储单位，移动之前的指针即使分配给用户的占用块的初始地址。,9.3 可利用空间的分配方法,因为可利用空间是连续的，所以利用堆指针实现地址分配非常方便，但是回收用户释放的空间就比较麻烦。一般有两种方法： （1）一旦有用户释放存储块即进行回收紧缩； （2）在程序执行过程中不回收用户随时释放的存储块，直到可利用空间不够分配或堆指针指向最高地址时才进行存储紧缩。 为实现存储紧缩，首先要对占用块进行“标志”，标志方法和上节类同(存储块的结构可能不同)；其次需进行下列