内存空间的分配与回收之连续分配管理方式

1.连续分配管理方式

连续分配:指为用户进程分配的必须是一个连续的内存空间

1.单一连续分配

  • 在单一连续分配方式中,内存被分为系统区和用户区
  • 系统区通常位于内存的低地址部分,用于存放操作系统相关数据;
  • 用户区用于存放用户进程相关数据。
  • 内存中只能有一道用户程序,用户程序独占整个用户区空间。
  • 优点:实现简单,无外部碎片,可以采用覆盖技术扩充内存,不一定需要采取内存保护(eg:早期的PC操作系统MS-DOS) 。
  • 缺点:只能用于单用户、单任务的操作系统中,有内部碎片,存储器利用率极低。

分配给某进程的内存区域中,如果有些部分没有用上,就是"内部碎片"。

2.固定分区分配

  • 20世纪60年代出现了支持多道程序的系统,为了能在内存中装入多道程序,且这些程序之间又不会相互干扰,于是将整个用户空间划分为若干个固定大小的分区
  • 每个分区中只装入一道作业,这样就形成了最早的、最简单的一种可运行多道程序的内存管理方式。
1.分区大小相等:

缺乏灵活性,但是很适合用于用一台计算机控制多个相同对象的场合。

(比如:钢铁厂有n个相同的炼钢炉,就可把内存分为n个大小相等的区域存放n个炼钢炉控制程序)

2.分区大小不等:

增加了灵活性,可以满足不同大小的进程需求。

根据常在系统中运行的作业大小情况进行划分(比如:划分多个小分区、适量中等分区、少量大分区)

3.数据结构:分区说明表

操作系统需要建立一个数据结构――分区说明表,来实现各个分区的分配与回收。

  • 每个表项对应一个分区,通常按分区大小排列。
  • 每个表项包括对应分区的大小、起始地址、状态(是否已分配)。

当某用户程序要装入内存时,由操作系统内核程序根据用户程序大小检索该表,

从中找到一个能满足大小的、未分配的分区,将之分配给该程序,然后修改状态为"已分配"。

  • 优点:实现简单,无外部碎片
  • 缺点: a.当用户程序太大时,可能所有的分区都不能满足需求,此时不得不采用覆盖技术来解决,但这又会降低性能;b.会产生内部碎片,内存利用率低。

3.动态分区分配

  • 动态分区分配又称为可变分区分配。
  • 这种分配方式不会预先划分内存分区,而是在进程装入内存时,根据进程的大小动态地建立分区
  • 并使分区的大小正好适合进程的需要。
  • 因此系统分区的大小和数目是可变的。

(eg:假设某计算机内存大小为64MB,系统区8MB,用户区共56 MB...)

1.两种常用的数据结构

1.空闲分区表

空闲分区表:每个空闲分区对应个表项。

表项中包含分区号、分区大小、分区起始地址等信息.

2.空闲分区链

空闲分区链:每个分区的起始部分和末尾部分分别设置前向指针和后向指针。

起始部分处还可记录分区大小等信息.

2.空闲分区的选择

把一个新作业装入内存时,须按照一定的动态分区分配 算法,

从空闲分区表(或空闲分区链)中选出一个分区分配给该作业。

由于分配算法算法对系统性能有很大的影响,因此人们对其进行了广泛的研究。

3.外部碎片的处理
  • 动态分区分配没有内部碎片,但是有外部碎片
  • 内部碎片,分配给某进程的内存区域中,有些部分没有用上。
  • 外部碎片,是指内存中的某些空闲分区由于太小而难以利用。

如果内存中空闲空间的总和本来可以满足某进程的要求,但由于进程需要的是一整块连续的内存空间,因此这些"碎片"不能满足进程的需求。

可以通过紧凑(拼凑,Compaction)技术来解决外部碎片。

回收内存分区时,相邻的空闲分区要合并。

2.非连续分配管理方式

相关推荐
出海干货炒鱿鱼2 分钟前
IP大科普:住宅IP、机房IP、原生IP、双ISP
运维·服务器
somi73 分钟前
ARM-驱动-03 Linux 字符设备驱动开发
linux·arm开发·驱动开发·自用
CDN3606 分钟前
高防服务器带宽跑满、业务掉线?流量限制与清洗优化
运维·服务器
似水এ᭄往昔7 分钟前
【Linux】--程序地址空间
linux·运维·服务器
howe88887 分钟前
搭建dcmtk的demo服务器
服务器·dicom
云飞云共享云桌面13 分钟前
8-10位研发3D(sw、ug、creo)画图如何共享一台工作站?
运维·服务器·网络·数据库·3d·电脑
Turboex邮件分享14 分钟前
邮件系统中的抗拒绝服务(DDoS)攻击防护
运维·网络·安全·ddos·软件需求
成为你的宁宁16 分钟前
【docker镜像加速器配置】
运维·docker·容器
DeeplyMind25 分钟前
Linux 内核补丁提交(Upstream)完整指南
linux·upstream
三道渊28 分钟前
Linux进程通信与信号处理全解析
linux·服务器·网络