操作系统复习4_存储器管理.doc

操作系统中的存储器管理是至关重要的一个环节，它涉及到如何有效地使用和组织计算机的内存资源，以确保多个进程能够高效地并行运行。本篇主要讨论存储器的层次结构、程序的装入方式以及连续分配策略。 存储器的层次结构是为了平衡性能、容量和成本之间的关系。通常包括寄存器、高速缓存(Cache)、主存储器和辅助存储器（如磁盘）。寄存器是最快的存储单元，直接与CPU交互，用于存放指令和数据以加速计算。高速缓存是位于主存和CPU之间的高速小容量存储，通过局部性原理减少对慢速主存的访问。磁盘缓存则用于减少磁盘I/O，将频繁访问的数据暂时存储在主存中，扩大有效内存空间。 程序的装入是运行的前提，分为绝对装入、可重定位装入和动态运行时装入三种方式。绝对装入适用于单道程序环境，程序的地址在编译时已确定。可重定位装入适合多道程序环境，程序在内存中的位置可在运行时动态决定。动态运行时装入则允许程序在运行期间灵活调整内存位置。 连续分配方式是早期内存管理的主要策略。动态分区分配根据进程实际需要动态分配内存空间。其中，数据结构包括空闲分区表和空闲分区链，用于追踪和管理内存。分配算法有首次适应、循环首次适应、最佳适应、最坏适应和快速适应等，各有优缺点，比如首次适应能快速找到满足需求的分区，但可能导致大分区被分割成小碎片；最佳适应则尽可能保留大分区，但可能导致小分区过于分散。 在内存分配操作中，当请求的分区大小小于空闲分区时，可以选择切割或整体分配。回收内存时，则需要检查回收区是否与相邻空闲分区相邻，以便进行合并，减少内存碎片。这些策略和操作直接影响系统的效率和内存利用率。 操作系统中的存储器管理涉及到了如何构建高效的存储体系，如何有效地装载和运行程序，以及如何优化内存分配以最大化系统资源的使用。理解这些概念和技术对于优化系统性能和解决内存相关的问题至关重要。