内存分区管理的方法有哪些

一、固定分区存储管理

其基本思想是将内存划分成若干固定大小的分区，每个分区中最多只能装入一个作业。当作业申请内存时，系统按一定的算法为其选择一个适当的分区，并装入内存运行。由于分区大小是事先固定的，因而可容纳作业的大小受到限制，而且当用户作业的地址空间小于分区的存储空间时，造成存储空间浪费。

1、空间的分配与回收

系统设置一张“分区分配表”来描述各分区的使用情况，登记的内容应包括：分区号、起始地址、长度和占用标志。其中占用标志为“0”时，表示目前该分区空闲；否则登记占用作业名（或作业号）。有了“分区分配表”，空间分配与回收工作是比较简单的。

2、地址转换和存储保护

固定分区管理可以采用静态重定位方式进行地址映射。

为了实现存储保护，处理器设置了一对“下限寄存器”和“上限寄存器”。当一个已经被装入主存储器的作业能够得到处理器运行时，进程调度应记录当前运行作业所在的分区号，且把该分区的下限地址和上限地址分别送入下限寄存器和上限寄存器中。处理器执行该作业的指令时必须核对其要访问的绝对地址是否越界。

3、多作业队列的固定分区管理

为避免小作业被分配到大的分区中造成空间的浪费，可采用多作业队列的方法。即系统按分区数设置多个作业队列，将作业按其大小排到不同的队列中，一个队列对应某一个分区，以提高内存利用率。

二、可变分区存储管理

可变分区存储管理不是预先将内存划分分区，而是在作业装入内存时建立分区，使分区的大小正好与作业要求的存储空间相等。这种处理方式使内存分配有较大的灵活性，也提高了内存利用率。但是随着对内存不断地分配、释放 *** 作会引起存储碎片的产生。

1、空间的分配与回收

采用可变分区存储管理，系统中的分区个数与分区的大小都在不断地变化，系统利用“空闲区表”来管理内存中的空闲分区，其中登记空闲区的起始地址、长度和状态。当有作业要进入内存时，在“空闲区表”中查找状态为“未分配”且长度大于或等于作业的空闲分区分配给作业，并做适当调整；当一个作业运行完成时，应将该作业占用的空间作为空闲区归还给系统。

可以采用首先适应算法、最佳（优）适应算法和最坏适应算法三种分配策略之一进行内存分配。

2、地址转换和存储保护

可变分区存储管理一般采用动态重定位的方式，为实现地址重定位和存储保护，系统设置相应的硬件：基址/限长寄存器（或上界/下界寄存器）、加法器、比较线路等。

基址寄存器用来存放程序在内存的起始地址，限长寄存器用来存放程序的长度。处理机在执行时，用程序中的相对地址加上基址寄存器中的基地址，形成一个绝对地址，并将相对地址与限长寄存器进行计算比较，检查是否发生地址越界。

3、存储碎片与程序的移动

所谓碎片是指内存中出现的一些零散的小空闲区域。由于碎片都很小，无法再利用。如果内存中碎片很多，将会造成严重的存储资源浪费。解决碎片的方法是移动所有的占用区域，使所有的空闲区合并成一片连续区域，这一技术称为移动技术（紧凑技术）。移动技术除了可解决碎片问题还使内存中的作业进行扩充。显然，移动带来系统开销加大，并且当一个作业如果正与外设进行I/O时，该作业是无法移动的。

C++程序的内纯格局通常分为4个区：

1.数据区（Data

Area）

2.代码区（Code

Area）

3.栈区（Stack

Area）

4.堆区（即自由存储区）（Heap

Area）

全局变量、静态变量、常量存放在数据区，所有类成员函数和非成员函数代码存放在代码区，为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等存放在栈区，余下的空间为堆区。

因为堆是有限的，它可能变得拥挤，如果堆中没有足够的自由空间以满足内存的需要时，那么此需要失败，并且返回一个空指针。因此，必须在使用NEW生成的指针之前进行检查，方法如下：

C++代码

HeapClass

*pa1

,

*pa2

pa1

=

new

HeapClass(4)

//

分配空间

pa2

=

new

HeapClass

()

//

分配空间

if(!pa1

||

!pa2){

//

检查空间

cout<<"out

of

Memory"<<endl

return

}

HeapClass

*pa1

,

*pa2

pa1

=

new

HeapClass(4)

//

分配空间

pa2

=

new

HeapClass

()

//

分配空间

if(!pa1

||

!pa2){

//

检查空间

cout<<"out

of

Memory"<<endl

return

}

一般来说，堆空间相对其他内存空间比较空闲，随要随拿，给程序运行带来了较大的自由度，但是管理堆区是一件十分复杂的工作，频繁地分配（NEW）和释放（DELETE）不同大小的堆空间将会产生堆内碎块。使用堆空间往往由于：

.直到运行时才能知道需要多少对象空间；

.不知道对象的生存期到底有多长；

.直到运行时才知道一个对象需要多少内存空间；

（1）代码区：存放函数二进制代码

（2）数据区：系统运行时申请内存并初始化，系统退出时由系统释放。存放全局变量、静态变量、常量

（3）堆区：通过malloc等函数或new等 *** 作符动态申请得到，需程序员手动申请和释放

（4）栈区：函数模块内申请，函数结束时由系统自动释放。存放局部变量、函数参数

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