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数据结构动态存储管理.ppt
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第
8
章 动态存储管理
8.1
概述
程序执行过程中,
(
数据
)
结构中的每一个数据元素
都对应一定的存储空间,数据元素的访问都是通过对应
的存储单元来进行的。存储空间的分配与管理是由操作
系统或编译程序负责实现的,是一个复杂而又重要的问
题,现代的存储管理往往采用动态存储管理思想。
动态存储管理
:如何根据
“
存储请求
”
分配
内
存空间?如何
回收
被释放的
(
或不再使用的
)
内存
空间?
对于允许进行动态存储分配的程序设计语言,操作
系统在内存中划出一块地址连续的大区域
(
称为
堆
)
,由
设计者在程序中利用语言提供的内存动态分配函数
(
如
C
的
malloc()
,
calloc()
,
free()
函数,
C++
的
new
,
delete
函
数等
)
来实现对
堆
的使用。
1
两个基本概念
◆
占用块
:已分配给用户使用的一块地址连续的内
存区域;
◆
空闲块
:未曾分配的地址连续的内存区域;
2
用户请求分配内存,系统的处理方式
当有用户程序进入系统请求分配内存时,系统有两
种处理方式:
⑴
系统从高地址空闲块中进行分配,直到分配无法
进行时,才回收所有用户不再使用的空闲块,重新
组织一个大的空闲块来再分配;
⑵
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。
对于
⑵
的情况,系统需建立一张
“
可利用空间表
”
。
程序运行过程中,不断地对堆中的部分区域进行分
配和释放,堆中会出现占用块和空闲块交错的状态,如
图
8-1
所示。
3
动态存储分配的基本问题
⑴
当某一时刻用户程序请求分配
400
个字节的存储空间,如何分配
?
◆
将块
A
分配给用户程序
?
◆
从大块
C
中划出一部分分配给用户
程序
?
⑵
当某一时刻分配
B
块的用户程序运
行结束,
B
块要进行回收,如何回收
?
◆
B
块直接回收并成为一个独立的空
闲块
?
◆
B
块回收并和前、后的空闲块
A
、
C
合并后形成一个更大的空闲块
?
⋮
A
C
⋮
B
12196H
11000H
12004H
12240H
130EFH
图
8-1
堆的状态
8.2
可利用空间表及分配方法
可利用空间表中包含所有可分配的空闲块,当用户
请求分配时,系统从可利用空间表中删除一个结点分配
之;当用户释放其所占内存时,系统即回收并将它插入
到可利用空间表中。因此,可利用空间表亦称做
“
存储
池
”
。
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