存储器管理总结(3篇)

存储器管理总结(3篇)连续分配方式是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间，可以将连续分配方式分为单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配、动态重定位分区分配。

单一连续分配

这是一种最简单的存储管理方式，但只能在单用户、单任务的操作系统中，将内存分为系统区和用户区，系统区供OS使用，通常放在内存的低地址，用户区是指除系统区以外的全部内存空间，提供给用户使用。

固定分区分配

固定分区分配是一种最简单的可运行多道程序的存储管理方式，将内存用户空间划分为若干个固定大小的区域，在每个分区只装入一道作业，这样，便允许多道作业并发执行，当有空闲分区时，便可以再从外存的后备作业队列中选择一个适当大小的作业装入该分区，当该作业结束时，又可再从后备作业队列中找出另一作业调入该分区。

对于内存的用户空间的划分，有如下两种方法。

①分区大小相等，即所有的内存分区大小相等。缺点是缺乏灵活性，即当程序太小时，会造成内存资源的浪费，程序太大时，一个分区由不足以装入该程序，只是该程序无法运行。

②分区大小不等，把内存区划分成含有多个较小的分区、适量中等分配和少量大分区，这样，便可根据程序的大小为之分配适当的分区。

为了便于内存分配，将分区按大小进行排队，并为之简历一张分区使用表，其中各表项包括每个分区的起始地址、大小、状态（是否已分配），当有一个程序需要装入时，由内存分配程序检索该表，从中找出一个能满足要求的，尚未分配的分区，将之分配给该程序，然后将该表项中的状态设置为已分配，若未找到大小足够的分区，则拒绝为该用户分配内存。

动态分区分配

动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间，在实现可变分区分配时，将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法、分区的分配和回收等。

①

分区分配中的数据结构，为了实现分区分配，必须配置相应的数据结构，用来描述空闲分区和已分配分区的情况，为分配提供依据，常用的数据结构有如下两种形式：空闲分区表（在系统中设置一张空闲分区表，用于记录每个空闲分区的情况，每个空闲分区占一个表目，表目中包括分区序号、分区始址、分区大小等，在前面已有介绍）、空闲分区链（为了实现对空闲分区的分配和链接，在每个分区的起始部分，设置一些用于控制分区分配的信息，以及用于链接各分区所用的向前指针；在分区尾部设置一向后指针，这样，可以将空闲分区链接成一个双向链），为了检索方便，在分区尾部重复设置状态为和分区大小表目，当分区被分配出去以后，把状态为从0改成1，此时前后指针都失去意义（已经不再空闲链表中）。

②

分区分配算法，为把一个新作业装入内存，需按照一定的分配算法，从空闲分区表或空闲分区链中选出一分区分配给该作业，目前常用一下四种分配算法

1.

首次适应算法（FirstFit）

以空闲分区链为例进行说明，FF算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接，在分配内存时，从链首开始顺序查找，直至找到一个大小能满足要求的空闲分区为止，然后再按照作业的大小，从该分区划出一块内存空间分配给请求者，余下的空闲分区仍留在空闲链中，若从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则此次内存分配失败，返回。该算法倾向于优先利用内存中低址部分的空闲分区，从而保留了高址部分的大空闲区，这给以后达到的大作业分配大的内存空闲创造了条件，缺点在与低地址空间不断被划分，会留下许多难以利用的、很小的空闲分区，而每次查找又都是从低地址部分开始，这无疑会增加查找可用空闲分区的开销。

2.循环首次适应算法（NextFit）

由首次适应算法演变而来，在未进程分配内存空间时，不再是每次都从链首开始查找，而是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直至找到一个能满足要求的空闲分区，从中划分出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。进行空闲分区分配时，会采用循环查找方式，即如果最后一个（链尾）空闲分区的大小仍不能满足要求，则返回第一个空闲分区。该算法能使内存中的空闲分区分布得更加均匀，从而减少了查找空闲分区时的开销，但是会缺乏大的空闲分区。

3.最佳适应算法（BestFit）

该算法总是能把满足要求、又是最小的康县分区分配给作业，避免大材小用，为了加速寻找，该算法要求把所有的空闲分区按其容量以从小到大的顺序形成一个空闲分区链，这样，第一次就能找到满足要求的空闲区，必然是最佳的，孤立地看，最佳适应算法似乎是最佳的，然而宏观上却不一定，因为每次分配后所切割下来的剩余部分总是最小的，会留下很多难以使用的小空闲区。

4.快速适应算法（QuickFit）

该算法又称为分类搜索法，是将空闲分区容量大小进行分类，对于每一类具有相同容量的所有空闲分区，单独设立一个空闲分区链表，这些，系统中存在多个空闲分区链表，同时在内存中设立一张管理索引表，该表的每一项对应了一种空闲分区类型，并记录了该类型空闲分区链表表头的指针。该算法的优点是查找效率高，仅需根据进程的长度，寻找到能容纳它的最小空闲区链表，并取下第一块进行分配即可。该算法在进行空闲分区分配时，不会对任何分区产生分割，所以能保留大的分区，满足对大空间的需求，也不会产生内存碎片。但是在分区归还主存时算法复杂，系统开销大。

③

分区分配操作，在动态分区分配存储管理中，主要的操作是分配内存和回收内存。

1.分配内存

系统利用某种分配算法，从空闲分区链（表）中找到所需大小的分区，其流程图如下

说明：size表示事先规定的不再切割的剩余分区的大小。空闲分区表示为，请求分区的大小为。

2.回收内存

当进程运行完毕释放内存时，系统根据回收区的首址，从空闲区链（表）中找到相应的插入点，此时会出现如下四种情况之一：回收分区与插入点的前一个空闲区F1相邻接，此时将回收区与插入点的前一分区合并，不必为回收区分配新表项，只需要修改前一分区F1的大小。回收分区与插入点的后以空闲分区F2相邻接，此时将两分区合并，形成新的空闲分区，用回收区的首址作为新空闲区的首址，大小为两者之和。回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接，此时将三个分区合并，使用F1的表项和F1的首址，取消F2的表项，大小为三者之和。回收区既不与F1邻接，也不与F2邻接，这时为回收区单独建立一个新表项，填写回收区的首址和大小，并根据其首址插入到空闲链中的适当位置。

伙伴系统

伙伴系统规定，无论已分配分区还是空闲分区，其大小均为2的k次幂，k为整数，1=k=m，其中，2^1表示分配的最小分区的大小，2^m表示分配的最大分区的大小，通常2^m是整个可分配内存的大小。假设系统开始时的初始容量为2^m个字，由于不断切分，可能会形成若干个不连续的空闲分区，将这些空闲分区根据分区的大小进行分类，对于每一类具有相同大小的所有空闲分区，单独设立一个空闲分区双向链表。这样，不同大小的空闲分区形成了k个空闲分区链表。

当需要为进程分配一个长度为n的存储空间时，首先计算一个i值，使2^i-1n=2^i，然后，在空闲分区大小为2^i的空闲分区链表中查找，若找到，即把该空闲分区分配给进程，否则，表明2^i的空闲分区已经耗尽，在大小为2^i+1的空闲分区链表中查找，若存在，则将该空闲分区分为两个大小为2^i的分区，一个用于分配，一个加入到大小为2^i的空闲分区链表中，若还是不存在，则继续在大小为2^i+2的空闲分区链表中查找，若存在，则将空闲分区进行两次分割，一次分割为两个大小为2^i+1的空闲分区，一个加入到大小为2^i+1的空闲分区链表中，另外一个继续进行分割，分成两个大小2^i的空闲块，一个用于分配，另外一个加入到大小为2^i的空闲分区链表中，以此类推。在最坏的情况下，可能需要对2^k的空闲分区进行k次分割才能得到所需分区。

当回收空闲分区时，也需要经过多次合并，如回收大小为2^i的空闲分区时，若事先已经存在2^i的空闲分区，则应将其与伙伴分区合并为一个大小为2^i+1的空闲分区，若事先已存在2^i+1的空闲分区，则再次进行合并，合并为2^i+2的分区，以此类推。

可重定位分区分配

在连续分配方式中，必须把一个系统或用户程序装入一连续的内存空间，如果在系统中只有若干个小的分区，即使他们容量总和大于要装入的程序，但由于这些分区不相邻接，也无法把该程序装入内存。若想装入，则将内存中的所有作业进行移动，使他们全部相邻接，这样，即可把原来分散的多个小分区拼接成一个大分区，这时，就可以把作业装入该区。经过紧凑后的某些用户程序在内存中的位置发生了变化，此时若不对程序和数据的地址加以修改（变换），则程序必将无法执行，为此，在每次紧凑之后，都必须对移动了的数据和程序进行重定向。

在动态运行时装入的方式中，作业装入内存后的所有地址都仍然是相对地址，将相对地址转化为物理地址的工作，退推迟到程序指令要真正执行时进行。为了是地址变换不影响指令的执行速度，在系统中增设了一个重定位寄存器，用它来存放程序（数据）在内存中的起始地址。在程序执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。该动作是随着对每条指令或数据的访问自动进行的，故称为动态重定位，当系统对内存进行了紧凑而使若干程序在内存中移动时，不需要对程序做任何修改，只要用该程序在内存的新起始地址去置换原来的起始地址即可。

动态重定位分区分配算法与动态分区分配算法基本上相同，差别仅在于：在这种分配算法中，增加了紧凑功能，通常，在找不到足够大的空闲分区来满足用户需求时进行紧凑。

存储器管理总结第2篇

为了使程序能够运行，必须先为之创建进程，而创建进程的第一件事，就是将程序和数据装入内存，如何将一个用户源程序变为一个可在内存中执行的程序，通常要经过如下几步，首先是编译（由编译程序将用户源代码编译成若干个目标模块），其次是链接（由链接程序将编译后形成的一组目标模块，以及它们所需要的库函数链接在一起，形成一个完整的装入模块），最后是装入（由装入程序将装入模块装入内存）。

程序的装入

在装入一个模块到内存时，有绝对装入方式，可重定位装入方式，动态运行时装入方式。

物理地址=程序起始地址+逻辑地址（相对地址）

①

绝对装入方式，如果在编译时知道程序驻留在内存的什么位置，那么，编译程序将产生绝对地址的目标代码，绝对装入方式按照装入模块中的地址，将程序和数据装入内存，装入模块被装入内存后，由于程序中的逻辑地址与实际内存地址完全相同，故不需要对程序和数据的地址进行修改。（这个就像是按照地图上的坐标一五一十的确定程序的地址）

②

可重定位装入方式，由于绝对装入方式只能将目标模块装入到内存中事先指定的位置，在多道程序环境下，编译程序不可能事先知道所编译的目标模块应放在内存的何处，（因为不知道分区分配给程序的起始地址）因此，绝对装入方式只适用于单道程序环境，在多道程序环境下，所得到的目标模块的起始地址通常都是以0开始的，程序中的其他地址也都是相对于起始地址计算的，此时应采用可重定位装入方式，根据内存的当前情况，将装入模块装入到内存的适当位置。该方式会使装入模块中的所有逻辑地址与实际装入内存的物理地址不同，需要对数据地址和指令地址进行修改，通常把再装入时对目标程序中指令和数据的修改过程称为重定位，又因为地址变换通常是在装入时一次完成的，以后不再变化，故称为静态重定位。（这就像是我不知道具体的坐标，但是我知道每一条指令或数据相对于起点的距离，那么我只需要通过计算就能确定地址了）

③

动态运行时装入方式，可重定位装入方式允许将装入模块装入到内存中任何允许的位置，故可用多道程序环境，但这种方式并不允许程序运行时在内存中移动位置，因为，程序在内存中的移动，意味着它的物理位置发生了变化，这就必须对程序和数据的地址进行修改后方能运行。然而，在运行过程中它在内存中的位置可能经常要改变，此时就应该采用动态运行时装入方式。动态运行时的装入程序在把装入程序装入内存后，并不立即把装入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。因此，装入内存后的所有地址都仍是相对地址，为了使地址转换不影响指令的执行速度，需要重定位寄存器的支持。（这就像程序不甘心确定在某个固定的地址上，所以一直带着相对于起点的距离，这样只要给一个起点就可以重新计算得到一个新的物理地址）

重定位寄存器：记录程序起始地址

存储器管理总结第3篇

主存储器

主存储器是计算机系统中的一个主要部件，用于保存进程运行时的程序和数据，CPU的控制部件只能从主存储器中取得指令和数据，数据能够从主存储器中读取并将他们装入到寄存器中，或者从寄存器存入到主存储器，CP