存储器管理：多层次结构与Clock置换算法

"本章主要介绍了存储器管理的相关知识，特别是关于简单的Clock置换算法。内容涵盖了存储器的层次结构，包括CPU寄存器、主存和辅存的分级，以及高速缓存和磁盘缓存的作用。此外，还讨论了程序的装入和链接过程，包括编译、链接和装入的三种方式。章节还涉及了分页和分段存储管理方式，以及虚拟存储器的概念，特别提到了请求分页和请求分段系统，同时阐述了页面置换算法的重要性。" 在存储器管理中，简单的Clock置换算法是处理内存不足情况的一种策略，主要用于请求分页存储管理系统。当进程运行需要的页面不在物理内存中时，就需要将内存中的某个页面换出，以腾出空间加载新的页面。Clock算法基于一个简单的思想，即通过一个位标志来标记页面是否被访问过。算法遍历页面表，如果遇到未被访问过的页面（标志位为0），就选择它作为换出的候选；但如果遇到被访问过的页面，就将其标志位翻转，然后继续遍历。这样设计的目的是优先考虑未被访问的页面，但同时也考虑了最近被访问过的页面，防止其因频繁换入换出而降低系统性能。 分页存储管理方式是将进程的逻辑地址空间划分为固定大小的页，而物理地址空间也是由同样大小的页框组成。每个页与页框通过页表进行映射，页表记录了逻辑页到物理页框的映射关系。请求分页系统允许进程不完全装入内存，只有在访问某页时才将其调入内存。 分段存储管理则是按照程序的逻辑结构将内存划分为多个段，每个段代表程序的一个逻辑单元，比如函数或数据结构。这种方法更利于程序的组织和共享，但可能导致外部碎片问题。 虚拟存储器是一种技术，它为进程提供了一个比实际物理内存更大的地址空间，通过将部分程序和数据暂时存储在磁盘上，仅在需要时调入内存。这种方式有效地解决了内存资源有限的问题，提高了系统资源的利用率。 在连续分配方式中，操作系统将内存连续分配给进程，可以是单一连续分配（一个进程一个连续区域）或固定分区分配（预先划分内存，每个进程分配一个固定大小的区域）。这种方式简单，但易产生内部碎片。 本章内容全面覆盖了存储管理的各个方面，从底层的存储器层次结构到高级的虚拟存储技术，再到具体的页面置换算法，为理解现代操作系统如何高效地管理和使用内存提供了深入的见解。