简述页式主存空间是如何分配和回收的

在计算机系统中，页式主存管理机制是一种将物理内存划分为固定大小的页面，并将进程的逻辑地址空间映射到这些页面上的技术。在页式主存管理中，页面是内存空间的最小单位，它们的大小一般为2的幂次方大小（如4K或8K）。而进程的地址空间被划分为一系列的页面，这些页面可以不必顺序存放在内存中，而是可以离散地存放在内存的任何位置。

页式主存管理中的页面分配和回收是两个比较重要的操作，下面我们分别从两个角度来简要分析这两种操作。

一、页面分配

在基于页式主存管理机制的操作系统中，内存管理程序负责为进程分配和回收物理内存页，从而实现虚拟内存到物理内存之间的映射。在页面分配前，操作系统需要先对进程的地址空间进行分页操作，将逻辑地址空间划分为一系列的页面，并建立逻辑页面到物理页面之间的映射关系。通常这些映射关系存储在页表中，进程访问主存时先通过这个映射关系将逻辑地址转换成物理地址，再访问该物理地址。

在进行页面分配时，操作系统中的页面管理程序通常使用页面置换算法和淘汰策略来决定哪些页面被分配给进程。当进程需要申请新的页面时，页面管理程序会寻找内存中的空闲页面，如果找不到合适的空闲页面则需要使用页面置换算法，将一些已经被分配给进程但当前未被使用的页面换出到磁盘上，以空出页面。

二、页面回收

当进程不再需要某些页面时，操作系统需要将这些页面回收，以便为其他进程和操作系统本身腾出空间。在进行页面回收前，操作系统首先需要将进程的页表中相应的页面项标志为已经释放，然后再通知页面管理程序进行页面回收。

在进行页面回收时，页面管理程序使用的通常是基于淘汰策略的页面置换算法。这些算法通常考虑到页面的使用情况和页面所在位置的特点，以决定哪些页面是最合适回收的。一般来说，未被使用的页面和缓存页面都是亟待回收的，而最少访问算法和先进先出算法都是常用的淘汰策略。