存储管理技术

存储管理技术是操作系统中至关重要的一环，它负责对计算机的内存资源进行有效的分配、回收和保护，以确保程序的正常运行，以下是对存储管理技术的详细解析：

1、简单存储管理：简单存储管理要求程序在执行之前必须全部装入内存，这种方法虽然简单，但存在明显的局限性，即当内存空间不足以容纳整个程序时，程序将无法运行，这种管理方式只适用于小内存和单用户、单任务的操作系统环境。

2、分区存储管理：为了支持多道程序并发执行，分区存储管理将内存划分为若干个分区，每个分区可以独立存放一个程序，分区存储管理又分为固定分区和可变分区两种，固定分区是在系统生成时就已经确定好的，而可变分区则是根据进程的实际需要动态地分配和回收内存空间，分区存储管理在一定程度上解决了内存分配的灵活性问题，但仍然存在内存碎片的问题。

3、分页存储管理：分页存储管理是将进程的逻辑地址空间划分为若干个大小相等的页，相应地，物理内存也被划分为同样大小的页框，进程的页面可以分散地存放在内存的不同页框中，从而实现了离散分配，分页存储管理有效地避免了内存碎片的产生，提高了内存的利用率，它还支持虚拟存储器功能，使得进程可以使用比实际物理内存更大的地址空间。

4、分段存储管理：分段存储管理允许进程的程序和数据分别装在内存的不同分区中，每个段都有自己的名字和长度，这种管理方式便于实现信息共享和保护，但也存在段内碎片的问题，分段存储管理通常与分页存储管理结合使用，形成段页式存储管理方式。

5、虚拟存储管理：虚拟存储管理允许进程装入部分程序即可开始执行，其余部分保留在外存中，当执行所需要的部分不在内存时，再将其调入内存，虚拟存储管理有效地扩大了主存容量，使得程序员可以使用比实际物理内存更大的地址空间，虚拟存储管理主要通过请求分页系统、请求分段系统和请求段页式系统来实现。

6、覆盖和交换技术：覆盖技术通过让多个程序段共享内存中的同一区域来节省内存空间；交换技术则将暂时不用的程序或数据换出到外存，以腾出内存空间给其他程序使用，这两种技术通常与分区存储管理配合使用，以提高内存的利用率。

7、连续分配和非连续分配：连续分配要求为一个用户程序分配连续的内存空间；而非连续分配则允许进程的程序和数据分别装在内存的不同分区中，非连续分配更灵活，但实现起来也更复杂。

8、存储保护：存储保护是存储管理的重要任务之一，它确保各进程在内存空间中互不干扰，各自只能在自己的内存空间内活动，存储保护通常通过设置上界/下界寄存器或基址/限长寄存器来实现。

9、地址重定位：地址重定位是将逻辑地址转换为物理地址的过程，在可执行文件装入内存时，需要解决可执行文件中地址与主存地址的对应关系，地址重定位分为静态地址重定位和动态地址重定位两种。

10、快表：为了提高访问内存的速度，可以在地址映射机构中增加一组高速寄存器或联想存储器来保存当前访问频率高的少数活动页的页号及相关信息，这样可以减少访问页表的次数，提高系统的运行效率。

存储管理技术是操作系统中不可或缺的一部分，它通过多种方式对内存资源进行管理和优化，以满足不同应用场景的需求，随着计算机技术的不断发展，存储管理技术也在不断演进和完善。