存储管理：覆盖与交换技术详解

本篇文档主要探讨的是计算机存储管理中的关键概念和技术，特别是针对多道环境下内存扩展的问题，如覆盖技术与交换技术。在早期的操作系统设计中，覆盖技术作为一种重要的内存管理手段，被引入来解决在有限内存中运行大型程序的挑战。这种方法允许程序在内存中覆盖已不再使用的部分，从而重用存储空间，提高内存的使用效率。 覆盖技术在操作系统中主要用于解决内存不足的问题，但随着技术的发展，交换技术逐渐成为主流，尤其是在小型分时系统中。交换技术通过将暂时不用的程序或数据从内存转移到外存（磁盘），当需要时再读回内存，实现了虚拟内存的概念，从而进一步扩展了可用内存的虚拟空间。这种技术推动了虚存技术的诞生，使得系统可以支持更大的程序运行。 内存管理是操作系统的核心组成部分，因为内存是有限且宝贵的资源，被称为系统的“瓶颈”。帕金森定律指出，随着硬件能力的提升，程序的需求也随之增长，这导致了内存需求和程序规模的同步扩张。为了有效管理这些资源，存储管理系统需要解决内存分配、回收、共享、保护等一系列任务。 具体来说，存储管理涉及以下几个方面： 1. 内存空间管理：通过内存分配表、位示图、空闲块表和空闲页面表等方式，记录和管理内存的使用情况，确保程序能够找到合适的内存空间进行存放。 2. 内存分配策略：包括连续性和离散性、驻留性和交换性以及一次性或多次性原则，选择合适的分配算法，以满足程序运行的需求。 3. 内存分配与回收：动态和静态两种方式的内存分配，以及在程序结束或不再需要时，正确地回收内存空间。 4. 存储共享：通过代码和数据共享减少内存占用，同时实现进程间的通信，提高资源利用率。 5. 存储保护：确保每个进程只能访问其自身的内存区域，防止数据混乱和安全问题。 总结来说，本文详细介绍了存储管理中的覆盖技术与交换技术在内存管理和优化中的作用，以及它们如何与其他存储管理策略相结合，如分区存储、页式、段式和段页式等，以支持多道程序并发执行，提高系统的性能和资源利用效率。