常用的内存管理方法有哪几种

内存管理是操作系统中的一个重要组成部分。它负责分配内存以及维护内存的使用情况。现代操作系统使用多种不同的内存管理技术，每种技术都有其优缺点和适用场景，本文将从多个角度分析常用的内存管理方法有哪几种。

一、分页式内存管理

分页式内存管理是一种将物理内存分成相等大小的页框并将逻辑内存分成相等大小的页面的方法。这种方法允许内存空闲页框和页面之间的映射关系的动态创建和删除，以及将内存空间进行有效使用。分页式内存管理具有无内聚性及非局部性等特点，在计算机系统中得到广泛应用。

二、分段式内存管理

分段式内存管理根据程序内可变特点，将程序分成若干个段，每个段具有不同的长度，可动态分配段起止地址的特性。分段式内存管理具有对程序的合理象征，更加符合程序员的思维习惯和实际工作需要，但容易造成内存碎片。

三、段页式内存管理

段页式内存管理兼具了分段式和分页式内存管理的优点。在段页式内存管理中，操作系统首先把一个程序整体分成若干个逻辑段，然后每个逻辑段再被划分成若干个大小固定的页面，再由操作系统分别对页面与物理内存进行分配和管理。该方法结合了段表和页表，能够分析段的局部性及页的局部性。

四、伙伴系统

伙伴系统是一种动态分配连续空间的高速算法。该算法将内存空间看成一颗二叉树，最顶层为一块与整个内存描述符相等的块，下一层为两个与其父结点的大小相等的块，如此递归下去。当需要分配内存时，从树的最底层向上搜索，找到最小可用块，然后按需要的大小切割出一块内存，当释放内存时，算法将释放的内存与其他释放的内存合并成更大的内存块。

五、页表

页表是一种存储程序页和物理内存位置映射关系的数据结构，是分页式内存管理中的重要组成部分。页表的构成包括：页序号、页框地址和状态等信息。其中页序号是用于标识程序中一个页面的，页框地址是物理内存中页面真实存放的地址，状态信息是用于指示页面的状态，比如是否被分配、是否被占用等。

六、内存映射

内存映射是一种将文件或设备映射到进程地址空间的技术。内存映射的基本思想是在虚拟内存空间中为文件或设备分配相应的内存地址空间，这样就达到了在用户程序使用文件时，就像直接在内存中操作文件一样的效果，也避免了频繁地访问文件系统时的性能问题。

本文系统介绍了常用的内存管理方法，包括分页式、分段式、段页式、伙伴系统、页表以及内存映射等。每种方法都有各自的特点和适用场景，在实际应用中需要根据具体需求进行选择。