采用存储管理不会产生外部碎片

在计算机科学中，存储管理是一个非常重要的概念，它负责研究如何有效地利用计算机的内存。而“碎片”则是存储管理中的一个非常重要的问题。在使用计算机的过程中，由于不断地分配和释放内存，会产生一些非常小的空余内存块，这些非常小的内存块被称为“碎片”。而这些碎片造成的内存浪费是非常不可忽视的。因此，我们需要采用存储管理不会产生外部碎片的技术，来尽可能地减少这种内存浪费。

1.外部碎片的产生原因

在计算机系统中，外部碎片的产生是由于一些特定的原因导致的。其中最主要的原因是程序在执行过程中不断地分配和释放内存。在程序执行过程中，程序不断地向系统请求内存，当请求到的内存大小和已有的空闲内存块大小不完全一致时，就会产生外部碎片。这是因为当一个进程被分配一块较大的内存后释放后，可能会留下一些无法分配的小碎片。这些小碎片能够满足一些内存小的进程请求，但由于大小不够，就会造成浪费。

2.采用存储管理不会产生外部碎片的技术

为了尽量减少外部碎片的产生，现在有许多存储管理不会产生外部碎片的技术被广泛应用于操作系统中。其中最常用的技术是“伙伴算法”和“内存池技术”。

2.1 伙伴算法

伙伴算法是一种分配连续内存空间的方法，它将内存块按照二的整数次方分组，相邻两组内存块大小相同。在分配内存时，系统会寻找最小的一个能够满足要求的块，若该块不是 2 的整数次方，系统就会把它向上舍入到大于等于它的最小二的整数次方。此时系统就会在相邻的两个大小相同的内存块中选择一个，将它们合并成更大的内存块。这种技术的优点是可以防止外部碎片的产生，但它需要不断地进行合并和分裂操作，这样会增加系统的开销。

2.2 内存池技术

内存池技术是一种预先分配一定数量的内存空间，当程序需要内存时，直接从内存池中获取空间。比如，我们可以在程序启动时就开辟一块较大的内存池，当程序需要内存时，就直接从内存池中获取。当不需要内存时，内存不被释放，而是放回内存池中。这种技术的好处是可以预先分配内存，不需要在运行时分配内存，减少了内存的分配和释放，节省了运行时间。但是，内存池的大小需要合理设计，否则可能会浪费大量内存空间。

3.结论

在计算机系统中，为了尽可能地减少外部碎片的产生，我们需要采用存储管理不会产生外部碎片的技术。目前最常用的技术是伙伴算法和内存池技术。需要在实际应用中根据具体情况进行选择。如果系统运行的程序需要经常申请和释放内存空间，可以选择使用伙伴算法。而如果系统中存在很多长时间运行的程序，可以使用内存池技术来减少内存的分配和释放次数，提高系统运行效率。