存储管理如何优化内存使用效率?
- 行业动态
- 2025-01-27
- 7
存储管理是对内存进行分配、回收、保护和扩充等操作,以提高内存利用率,支持多任务运行,确保系统稳定高效。
存储管理是操作系统中对内存进行有效管理的机制,主要包括以下方面:
内存分配与回收
连续分配:包括单一连续分配和分区式分配,单一连续分配将内存分为系统区和用户区,适用于单用户、单任务的操作系统,如CP/M和DOS2.0以下版本,分区式分配又分为固定分区和动态分区,固定分区把内存划分为若干个大小固定的区域,每个分区由一个应用程序使用,但存在内碎片浪费问题;动态分区则是在程序装入内存时按其实际需求分配内存空间,可减少内碎片,但会产生外碎片。
非连续分配:包括分页式、分段式和段页式存储管理,分页式将进程的逻辑地址空间划分为固定大小的页,物理内存也划分为同样大小的页框,可实现离散分配,无外碎片,但要求程序全部装入内存;分段式根据程序的逻辑结构划分地址空间,便于编程和共享,但因程序顺序执行,难以实现重定位;段页式是分页式和分段式的结合,兼具两者优点。
地址转换
逻辑地址与物理地址:源程序经过编译后形成的目标代码中出现的地址为逻辑地址,而内存中各存储单元的编号称为物理地址,存储管理需将逻辑地址转换为物理地址,以便程序能正确访问内存资源。
地址转换方式:有静态重定位和动态运行时重定位等方式,静态重定位是在程序装入内存时一次性完成地址转换,装入后程序不能在内存中移动;动态运行时重定位则允许程序在内存中移动,通过硬件支持,在程序执行过程中动态地将逻辑地址转换为物理地址。
内存保护
目的:避免多个进程互相干扰,防止用户进程侵犯系统进程所在的内存区域,保证各个进程都在自己所属的内存空间中或在公共区域中工作,互不干扰。
实现方式:采用界地址寄存器和重定位寄存器等技术,界地址寄存器存放逻辑地址的边界值,重定位寄存器含最小的物理地址值,当CPU调度程序选择进程执行时,会初始化这两个寄存器,逻辑地址与它们比较,若未越界,则加上重定位寄存器的值得到物理地址。
内存扩充
虚拟存储技术:利用硬盘等外存来扩展内存容量,使程序可使用比物理内存更大的空间,通过页式或段式存储管理方式,将暂时不用的程序或数据交换到外存,需要时再调入内存,从而提高内存利用率。
覆盖技术:常用于早期的计算机系统,将程序划分为若干功能上独立的模块,让不同时执行的模块共享同一内存区,以解决小内存运行大程序的问题,但编程复杂度较高。
存储共享
目的:提高内存的利用率,使多个进程能够共享内存中的同一数据或程序。
实现方式:可以通过将共享的数据或程序放在公共的内存区域中,或者采用特定的存储共享技术,如共享文件、共享内存段等,让多个进程能够同时访问和使用这些共享资源。
本站发布或转载的文章及图片均来自网络,其原创性以及文中表达的观点和判断不代表本站,有问题联系侵删!
本文链接:http://www.xixizhuji.com/fuzhu/400939.html