存储器管理：分区方法与层次结构

"本章介绍了存储器管理的相关知识，包括存储器的层次结构、程序的装入和链接、以及各种存储管理方式。重点讨论了连续分配方式、分页和分段存储管理，还涉及虚拟存储器和页面置换算法。" 在存储器管理中，划分分区是一种常见的内存分配策略。分为两种基本类型：分区大小相等和分区大小不等。等大小分区虽然简化了管理，但可能导致空间浪费，因为小作业占用大分区，而大作业可能无法找到足够的连续空间。不等大小分区则更具灵活性，可以根据程序实际需求分配适当大小的分区，从而更有效地利用内存资源。 存储器的层次结构是现代计算机系统中不可或缺的部分，通常包括寄存器、高速缓存（如L1、L2、L3缓存）、主存储器和辅助存储器（如硬盘）。这种多层次设计是为了平衡速度、容量和成本。寄存器和高速缓存提供快速访问，但容量有限；主存较大但速度较慢；辅助存储器容量最大但访问速度最慢。操作系统负责在这些层次间管理和调度数据。 程序的装入和链接是将源代码转化为可执行文件的过程。绝对装入方式是在编译时就确定了程序在内存中的位置；可重定位装入方式允许程序在不同内存位置加载，增强了灵活性；运行时装入方式则在程序运行时才进行地址映射。 分页存储管理方式将内存划分为固定大小的页，而程序则被分割为逻辑页。这种方式便于内存管理和替换，但引入了页表来维护页到物理地址的映射。分段存储管理则根据程序逻辑结构划分为段，每个段有自己的名字和长度，更适合于模块化编程。虚拟存储器结合了主存和辅存，使得程序可以超过物理内存的限制，通过页面置换算法实现部分程序在内存中运行。 页面置换算法如LRU（最近最少使用）、FIFO（先进先出）和OPT（最佳置换）等，用于决定何时以及哪个页面应该被换出到辅存，以腾出主存空间供其他页面使用。请求分页和分段存储管理方式允许在运行时动态地加载和卸载页面或段，提高了内存利用率。 本章内容涵盖了存储管理的关键方面，包括物理内存分配策略、虚拟存储技术以及相关的优化算法，这些都是现代操作系统中保障程序高效运行的基础。