页式存储管理是操作系统中常见的一种存储管理方式,它将内存划分为固定大小的块,称之为页,每个页的大小通常为4KB或8KB。当系统需要一个页面时,操作系统会从磁盘上查找相应的页面并加载到内存中,如果内存不足,则需要使用页面置换算法将某些页面从内存中换出,以腾出空间给新的页面使用。虽然页式存储管理具有一些优点,但也存在一些缺点。
优点:
1. 等长分配:页式存储管理使得内存的分配更加均衡,每个页的大小相等,使得存储空间的分配更加简单。这样,作为用户的程序可以预先设定数据的大小,并仅预先分配所需的内存页面,而不必担心程序执行时内存空间不足的问题。
2. 外部碎片消失:页式存储管理会将内存分成等长的页,当一个进程需要内存时只要申请一个页即可。在申请内存时,也不会存在外部碎片的问题,因为内存块大小是相同的。这使得内存更加规整,也减少了页式管理算法的复杂性。
3. 防止内存浪费:一页内只分配所需空间,避免了当内存中一个进程太小,却能预留大块内存空间时对其他进程的影响。这样可以使内存使用更为紧凑,防止内存的浪费。
缺点:
1. 难以处理不连续的内存请求:由于内存被划分为固定大小的页面,因此在进行内存分配时,可能会出现仅需要部分页面而无法使用完整页面的情况。这导致了内存资源的浪费。
2. 页表占用内存空间大:页式存储管理涉及到页表,该表是一个指向页面的指针列表。对于大型进程,它的页表可能会占用大量内存,这样可能会影响系统的运行速度。
3. 页块大小不同可能会导致利用率降低:虽然页式存储管理将内存划分为固定大小的页面,但是有些情况下,所需的内存大小可能会超过一个页面的大小。在这种情况下,将产生内存浪费。
除此之外,页式存储管理还需要考虑缺页中断、页面置换、存储保护等一系列问题,如果算法不够优化或者对硬件的要求不够高,会导致系统运行效率低下。因此,在使用页式存储管理时,操作系统需要充分考虑到不同的需求和硬件能力,并制定相应的对策。
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