FIFO 推送重标签算法

简介

FIFO 推送重标签算法是一种用于内存分配的算法。它的核心思想是在分配内存时按先进先出的原则进行分配，同时还能够保证标签使用的均匀分布。

算法流程

1. 设置一个长度为 m 的队列 Q，表示可以使用的内存块。
2. 每个内存块都被分配一个唯一的标记，用于标记是否被使用和还原内存时的位置。
3. 对于每个新的内存请求，检查队列 Q 中是否有可用的内存块（即队列 Q 不为空）。
4. 如果队列 Q 不为空，从队列 Q 中取得一个内存块，将其标记为已使用，并返回内存块的地址。
5. 如果队列 Q 为空，将该内存请求排队等待空闲的内存块。
6. 当某个内存块被释放时，其标志位变为未使用，该内存块被添加到队列 Q 的末尾。
7. 重复步骤 3 到 6 直到所有内存请求被满足。

代码示例

class Memory:
    def __init__(self, size):
        self.size = size
        self.queue = [i for i in range(size)]
        self.used_tags = set()

    def allocate(self):
        if len(self.queue) == 0:
            return -1  # 没有空闲内存块
        tag = self.queue.pop(0)  # 取得第一个可用内存块
        self.used_tags.add(tag)  # 标记为已使用
        return tag

    def deallocate(self, tag):
        if tag not in self.used_tags:
            return -1  # 内存块未被分配
        self.used_tags.remove(tag)  # 标记为未使用
        self.queue.append(tag)  # 添加到队列尾部

if __name__ == "__main__":
    memory = Memory(10)  # 初始化内存大小为 10
    print(memory.allocate())  # 输出 0
    print(memory.allocate())  # 输出 1
    memory.deallocate(0)
    print(memory.allocate())  # 输出 0，之前分配的内存块被释放后再次分配

总结

FIFO 推送重标签算法简单易懂，实现较为容易，是常用的内存分配算法之一。但它不能有效地处理内存紧缩和碎片问题。在实际应用中可能需要结合其他算法来优化内存分配。