计算机内部的存储结构为
其中存储管理方式可以分为两大类：连续分配方式，离散的分配方式
其中连续分配方式包括：
1.单一连续分配方式
2.固定分区分配方式
3.动态分区分配方式
4.可重定位分配方式
5.覆盖和交换技术
离散的分配方式包括：
实存管理方式的：
1.基本分页式存储管理
2.基本分段式存储管理
3.基本段页存储管理
虚存管理方式的：
1.请求分页式存储管理
2.请求分段式存储管理
此次我们讨论的是连续分配方式，具体讨论动态分区及其代码实现。
连续分配方式：
单一连续分配方式：是最简单的一种存储管理方式，内存分为系统区和用户区。
固定分区分配方式：内存分为大小相等或者不等的分区。
动态分区分配方式：在装入程序或者执行程序过程中系统调用进行分配或改变分区大小。
可重定位分配方式：在动态分区分配方式上增加了紧凑功能。
覆盖和交换技术：1.覆盖：其目标是在较小的可用内存中运行较大的程序。
2.交换：多个程序并发执行，可以将暂时不能执行的程序送到外存中，从而获得空闲内存空间来装入新程序，或读入保存在外存中而目前到达就绪状态的进程。
其中实现动态分区分配方式的算法包括：
1、基于顺序搜索的动态分区分配算法有：
①首次适应（First Fit）算法：它按序查找，把最先找到的满足需求的空闲区分配之，此法的目的在于尽量减少查找时间。
②循环首次适应算法（Next Fit）：此法将空闲区链成环形链，每次分配从上次分配的位置开始查找能满足需求的空闲区。
③最佳适应（Best Fit）算法：它从全部空闲区中找出能满足作业需求的容量最小的空闲区分配之，此法的着眼点是使碎片尽量小。
④最坏适应（Worst Fit）算法：此法的目的在于使剩下的空区最大，减少空区碎片机会。
2、基于索引搜索的动态分区分配算法有：
① 快速适应算法：空闲分区按容量大小进行分类。对于每一类具有相同容量的所有空闲空间分区，单独设立一个空闲分区链表。在内存中设立一张管理索引表，每个表项对应一种空闲分区类型。
②伙伴系统：分区（已分配和空闲）大小均为2的k次幂 （1<=k<=m）,2m 为可分配内存大小。对不连续的空闲分区，按分区大小进行分类。对具有相同大小的所有空闲分区，单独设立一个空闲分区双向链表，即会存在k个空闲分区链表。
③ 哈希算法：利用哈希快速查找的优点，以及空闲分区在可利用空闲区表中的分布规律，建立哈希函数，构造一张一空闲分区大小为关键字的哈希表，该表的每一个表项记录了一个对应的空闲分区链表。
按照首次适应算法，做出实验示例。
为了模拟实现首次适应的算法，我们需要设置一个可分配区，并且实现這个可分配区的动态划分，于是引入了链表，结点记录分配区的起始地址和大小，结点的新建和释放对应分区的申请与回收。這样大致思路就出来了。
具体分析，我们需要的数据结构有：
1.设置结点part，包括记录id，起始地址，大小，占用状态，链接下一个part的结点。
2.两个链表，一个记录已申请的分区，一个记录可被申请的分区。初始化时，已申请分区为空，可被申请的分区是设置的最初的分配区。
我们需要实现的流程有：
1.分配：申请一个大小的分区，在可被申请链表中查询到的第一个分区中划分，划分后，修改可被申请链表与已申请链表，如果可被申请链表中的某一结点大小为0，说明已被完全占用，从表中delete。
2.回收：释放某id的分区，在已申请链表中delete后，可被申请链表相应增加分区，此时存在分区合并的问题，存在上合并与下合并。
设置代码的总框架如下：
实验代码如下：
#include
#include
#include
#include
struct part
{
int stress;
long int strength;
int log;
struct part *link;
part(void) {};
part(int a, long int b, int c) { stress = a; strength = b; log = c; link = NULL; }
}*ready = NULL,*pnew;
part one=part(11240,101400,1);
part *wait = &one;
void distribute()
{
int pid, pst;
printf("输入想要分配的进程id和大小：");
scanf("%d %ld", &pid, &pst);
part *first, *second;
first = wait->link;
second = NULL;
while (first != NULL)
{
if (first->strength >= pst)
break;
first = first->link;
}
if (first == NULL)
first = wait;
pnew = new part();
pnew->stress = first->stress + first->strength - pst;
pnew->strength = pst;
pnew->log = pid;
pnew->link = NULL;
first->strength =first->strength- pst;
first = ready;
if (ready == NULL)
{
ready = pnew;
}
else {
while (first->stress > pnew->stress)
{
second = first;
first = first->link;
if(first==NULL)
{
second->link = pnew;
pnew->link = NULL;
break;
}
}
if (first!=NULL)
{
second->link = pnew;
pnew->link = first;
}
}
first = second=wait;
while(first!=NULL)
{
if (first->strength == 0)
{
second->link = first->link;
}
second = first;
first = first->link;
}
}
void recover()
{
int pid = 0;
int flag=0;
part * start = wait;
part * first = ready;
part * second =first;
printf("输入想要回收的进程号：\n");
scanf("%d", &pid);
if (first == NULL)
printf("可回收的进程数为0\n");
else {
while (first != NULL)
{
if (first->log == pid)
{
second->link = first->link;
printf("已回收\n");
break;
}
second = first;
first = first->link;
}
}
if (first == NULL)
printf("无该进程\n");
else {
while (start != NULL)
{
if (start->stress == first->stress + first->strength)
{
start->stress = first->stress;
start->strength = start->strength + first->strength; //上合并
flag = 1;
}
if (start->stress + start->strength == first->stress)
{
start->strength = start->strength + first->strength; //下合并
flag = 2;
}
second = start;
start = start->link;
}
if (flag == 0)
{
second->link = first;
first->link = NULL;
first->log = 1;
}
}
}
void display()
{
part *first = wait;
printf("空闲区表\n起始地址\t分区长度\t标志\n");
while (first != NULL)
{
printf("%d\t\t%d\t\t%d\t\t\n", first->stress, first->strength, first->log);
first=first->link;
}
first = ready;
printf("已分配区表\n起始地址\t分区长度\t标志\n");
while (first != NULL)
{
printf("%d\t\t%d\t\t%d\t\t\n", first->stress, first->strength, first->log);
first = first->link;
}
printf("\n");
}
int main()
{
int choice = 1;
while (choice != 0) {
printf("选择功能项(0-退出，1-分配主存；2-回收主存；3-显示主存)\n选择功能项（0-3）：");
scanf("%d", &choice);
switch (choice) {
case 0: break;
case 1: distribute(); break;
case 2: recover(); break;
case 3: display(); break;
default:printf("输入有效字符\n"); break;
}
system("pause");
}
return 0;
}
运行结果：
