存储器管理：空闲块表与内存分配

"该资源主要介绍了操作系统中的存储器管理，特别是关于内存的分配、回收、地址变换以及内存容量的逻辑扩充。其中，空闲块表和虚空间表是内存管理的重要数据结构，用于跟踪内存的使用情况。此外，内容涵盖了存储体系的层次结构、程序的链接和装入过程，以及多种存储管理方式，如连续分配、分页、分段和虚拟存储等。" 在操作系统中，存储器管理是确保多道程序高效运行的关键部分，它涉及到提高存储器利用率和逻辑上扩充存储器容量。存储体系通常包括高速缓存、主存和辅助存储器，形成一个速度与容量平衡的层次结构。存储管理的主要任务有内存分配、回收、地址变换以及实现存储共享和保护。 空闲块表是内存管理的一个重要工具，用于记录系统中当前可用的内存块。这张全系统共用的表可以帮助操作系统快速找到并分配合适的空闲块给需要内存的进程。而虚空间表（或作业表）则记录了每个进程的虚拟地址空间布局，包括进程页表在内存的存放位置，有助于实现地址映射和管理。 程序的链接和装入是程序执行前的两个关键步骤。编译阶段将源代码转换成可执行的目标代码，然后通过链接将多个目标模块组合成一个完整的程序。装入阶段则是将程序加载到内存中，以便CPU执行。链接可以是静态的（在程序执行前完成）或动态的（在运行时进行）。 存储管理方式包括连续分配、分页、分段和虚拟存储。连续分配方式简单但可能导致内存碎片；分页和分段系统则允许更灵活的内存分配，分别按固定大小的页和逻辑段来管理内存；虚拟存储则通过页面交换机制，使得进程可以使用超过实际物理内存的地址空间，提高了存储器的利用率。 本章还涉及了页面置换算法，这是虚拟存储系统中的核心问题，用于决定何时以及哪个页面应该从内存移出到磁盘，以腾出空间给其他需要的页面。请求分页和分段存储管理方式则引入了这种按需加载和替换页面的概念，进一步优化了内存使用。 操作系统通过各种策略和技术来优化内存的使用，为空闲块管理和虚空间的分配提供了有效的数据结构，同时确保程序的正确链接和装入，以实现存储器的高效利用和逻辑扩展。这些知识对于理解和设计操作系统至关重要。