操作系统中的最坏适配分配算法

在操作系统中,无论采用固定分区还是动态分区内存分配方案,系统都必须维护一个内存位置列表,记录哪些内存是空闲的,哪些是忙碌的。当有新的作业进入系统时,我们需要将这些空闲分区分配给它们。

这些分区可以通过四种不同的方法进行分配,且它们本质上都属于 连续内存分配 技术:

> – 首次适应算法

> – 最佳适应算法

> – 最坏适应算法

> – 循环首次适应算法

上述每一种技术都为我们提供了一种独特的、将内存块分配给进程的思路。

最坏适应内存分配

最坏适应内存分配 技术中,我们会遍历整个内存,始终寻找最大的空闲分区,然后将进程放入其中。这是一个相对较慢的过程,因为它必须遍历整个内存才能找到最大的那个空洞。

最坏适应内存管理方案的算法

步骤 1: 输入内存块列表及其大小。
步骤 2: 输入进程列表及其大小。
步骤 3: 对于每一个进程,寻找足够容纳该进程的最大内存块(即尺寸最大的那个块)。
步骤 4: 如果找到了这样的块,则将该进程分配给该块,并更新该块的大小。
步骤 5: 如果没有找到合适的块,则保留该进程为未分配状态,并继续处理下一个进程。
步骤 6: 对所有进程重复上述步骤。
步骤 7: 停止。

> 请参阅内存管理中的最坏适应算法实现程序以获取具体代码

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最坏适应分配的优点

  • 减少产生小碎片的几率: 通过分配当前最大的可用块,最坏适应算法留下的剩余碎片(在分去进程占用空间后)通常也相对较大,这些较大的剩余空间在未来更有可能被再次利用。
  • 易于实现: 其逻辑非常直观:找到能容纳该进程的最大块并直接分配。
  • 对大进程更高效: 由于它总是寻找最大的空间,相比于最佳适应或首次适应,大型进程往往能更容易地找到足够的内存空间。

最坏适应分配的缺点

  • 外部碎片问题最坏适应分配 可能会导致严重的 外部碎片。由于总是分配最大的可用块,它往往会留下许多细小的、难以利用的内存碎片。
  • 内存使用效率低下:如果将一个远大于进程需求的大块内存分配给它,可能会导致严重的 内存使用效率低下
  • 分配时间较长最坏适应 要求操作系统必须搜索最大的可用块,这通常比 首次适应循环首次适应 等方法更慢,尤其是在存在大量空闲块的情况下。
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