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不会产生内部碎片的存储管理是什么?

不会产生内部碎片的存储管理是什么?

不会产生内部碎片的存储管理是:分段式存储管理。分页式存储管理才有内部碎片,分段式存储管理有外部碎片。

分页式存储管理

分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片,称为页面或页,并为各页加以编号,从0开始,如第0页、第1页等。

相应地,也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块,称为(物理)块或页框(frame),也同样为它们加以编号,如0#块、1#块等等。在为进程分配内存时,以块为单位将进程中的若干个页分别装入到多个可以不相邻接的物理块中。由于进程的最后一页经常装不满一块而形成了不可利用的碎片,称之为“页内碎片”。

分段式存储管理

引入分段存储管理方式的目的,则主要是为了满足用户(程序员)在编程和使用上多方面的要求,其中有些要求是其它几种存储管理方式所难以满足的。因此,这种存储管理方式已成为当今所有存储管理方式的基础。

在分段存储管理方式中,作业的地址空间被划分为若干个段,每个段定义了一组逻辑信息。例如,有主程序段MAIN、子程序段X、数据段D及栈段S等。每个段都有自己的名字。为了实现简单起见,通常可用一个段号来代替段名,每个段都从0开始编址,并采用一段连续的地址空间。段的长度由相应的逻辑信息组的长度决定,因而各段长度不等。整个作业的地址空间由于是分成多个段,因而是二维的,亦即,其逻辑地址由段号(段名)和段内地址所组成。

分段地址中的地址具有如下结构:

不会产生内部碎片的存储管理是什么?

在该地址结构中,允许一个作业最长有 64 K个段,每个段的最大长度为64 KB。 分段方式已得到许多编译程序的支持,编译程序能自动地根据源程序的情况而产生若干个段。例如,Pascal编译程序可以为全局变量、用于存储相应参数及返回地址的过程调用栈、每个过程或函数的代码部分、每个过程或函数的局部变量等等,分别建立各自的段。类似地,Fortran编译程序可以为公共块(Common block)建立单独的段,也可以为数组分配一个单独的段。装入程序将装入所有这些段,并为每个段赋予一个段号。

引入分段存储管理方式,主要是为了满足用户和程序员的下述一系列需要:

1) 方便编程

通常,用户把自己的作业按照逻辑关系划分为若干个段,每个段都是从0开始编址,并有自己的名字和长度。因此,希望要访问的逻辑地址是由段名(段号)和段内偏移量(段内地址)决定的。例如,下述的两条指令便是使用段名和段内地址:

LOAD 1,[A] |〈D〉;

STORE 1,[B] |〈C〉;

其中,前一条指令的含义是将分段A中D单元内的值读入寄存器1;后一条指令的含义是将寄存器1的内容存入B分段的C单元中。

2) 信息共享

在实现对程序和数据的共享时,是以信息的逻辑单位为基础的。比如,共享某个例程和函数。分页系统中的“页”只是存放信息的物理单位(块),并无完整的意义,不便于实现共享;然而段却是信息的逻辑单位。由此可知,为了实现段的共享,希望存储管理能与用户程序分段的组织方式相适应。

3) 信息保护

信息保护同样是对信息的逻辑单位进行保护,因此,分段管理方式能更有效和方便地实现信息保护功能。

4) 动态增长

在实际应用中,往往有些段,特别是数据段,在使用过程中会不断地增长,而事先又无法确切地知道数据段会增长到多大。前述的其它几种存储管理方式,都难以应付这种动态增长的情况,而分段存储管理方式却能较好地解决这一问题。

5) 动态链接

动态链接是指在作业运行之前,并不把几个目标程序段链接起来。要运行时,先将主程序所对应的目标程序装入内存并启动运行,当运行过程中又需要调用某段时,才将该段(目标程序)调入内存并进行链接。可见,动态链接也要求以段作为管理的单位。

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