段页式存储管理是计算机操作系统中一种重要的存储管理方式。然而,这种方式是否会产生外部碎片一直以来都是一个备受争议的问题。本文将从多个角度分析段页式存储管理是否会产生外部碎片。
首先,需要了解段页式存储管理的工作原理。段页式存储管理是将存储空间分成若干段,每段内再划分为若干个页。每个页的大小通常固定为2的幂次方,例如2^8、2^10等。当应用程序请求存储空间时,操作系统会按需分配一定数量的页作为这个应用程序的存储空间。当应用程序再次请求存储空间时,操作系统会继续分配一定数量的页,这些页可能会分布在物理存储器的不同位置。
其次,对于段页式存储管理而言,外部碎片是指在物理存储器中,没有被使用的连续存储空间,但由于大小不足以满足某些应用程序的存储需求而无法使用。基于以上定义,我们可以得出结论,在段页式存储管理中,如果页的大小恰好为应用程序所需存储空间的大小,那么不会存在外部碎片。但是,如果页的大小大于应用程序所需空间大小,那么在分配存储空间时,可能会出现一些页只使用了其中的一部分,导致物理存储器中出现外部碎片。
接着,我们来分析一下段页式存储管理是否会主动进行外部碎片的整理工作。在传统的段页式存储管理中,由于应用程序随时都有可能发出存储需求,物理存储器中总是有一些页被占用,而另一些页处于空闲状态。当页的大小不足以满足某个应用程序的存储需求时,操作系统会重新分配一定数量的页来满足需求,新分配得到的页的大小也可能大于应用程序所需空间大小。这样,随着时间的推移,物理存储器中就会形成一些碎片,这些碎片可能会让操作系统中一些应用程序无法分配到存储空间。因此,操作系统需要进行外部碎片整理工作,重组碎片空间。
最后,我们需要考虑到一些其他因素,例如存储硬件设备的传输速率和访问时间。传输速率和访问时间能够影响操作系统的性能,而外部碎片往往会让操作系统中的页面分配算法变得更复杂,从而进一步降低性能。
综上所述,段页式存储管理在一定程度上会产生外部碎片,特别是当物理存储器内的页面大小大于应用程序所需空间时。同时,操作系统需要主动进行外部碎片整理,以重组碎片空间。而存储硬件设备的传输速率和访问时间也会影响操作系统的性能。