操作系统 连续和非连续内存分配的应用

操作系统 连续和非连续内存分配的应用

内存是一个巨大的字节集合,内存分配是指为计算机应用程序分配空间。主要有两种类型的内存分配: 连续非连续内存分配 。连续内存分配允许一个单一的内存空间完成任务。另一方面,非连续内存分配将方法分配给多个内存位置上的不同内存段。

在本文中,您将了解 连续非连续内存分配 的优点、缺点和区别。

什么是连续内存分配

这是一种 内存分配方法 。当一个进程请求内存时,将根据其需求分配一块连续的内存块。

这是通过将内存划分为固定大小的分区,并将每个分区分配给一个进程来完成的。然而,这将限制多道程序的程度,限制在内存中完成的固定分区的数量。

这种分配也会导致内部碎片。例如,假设分配给一个进程的固定大小的内存块略大于其需求。那么块中剩余的内存空间就被称为内部碎片。当一个分区中的进程完成时,该分区就可以供另一个进程运行。

操作系统在可变分区方案中维护一个表格,显示哪些内存分区是空闲的,哪些被进程占用。连续内存分配通过减少地址转换开销来加速进程执行。

连续内存分配的优点和缺点

连续内存分配有各种优点和缺点。以下是一些优点和缺点:

优点

  1. 很容易跟踪剩余多少内存块,从而确定还可以为多少个进程分配内存空间。
  2. 连续内存分配的读取性能很好,因为可以在单个任务中从磁盘读取完整的文件。
  3. 连续分配设置简单且性能良好。

    缺点

  4. 碎片化不是问题,因为每个新文件都可以写入到前一个文件结束后的磁盘尾部。

  5. 生成新文件时,必须知道其最终大小以选择适当的空闲空间。
  6. 当磁盘填满时,需要压缩或重用空洞中的空闲空间。

什么是非连续内存分配

它允许一个进程在内存中的不同位置获取多个内存块,根据其需求。非连续内存分配还减少了由内部和外部碎片化引起的内存浪费,因为它利用内部和外部碎片化产生的内存空洞。

使进程的物理地址空间变为非连续的两种方法是分页和分段。非连续内存分配将进程划分为 (页或段) 块,并根据内存的可用性分配给内存空间的不同区域。

非连续内存分配可以减少内存浪费,但也会增加地址转换开销。由于进程部分存储在内存中的不同位置,内存执行变慢,因为需要消耗时间进行地址转换。

非连续内存分配的优缺点

非连续内存分配有各种优缺点。其中一些优缺点如下:

优点

  1. 它可以减少内存浪费,但由于地址转换,会增加开销。
  2. 它会减慢内存执行,因为需要消耗时间进行地址转换。

缺点

  1. 这种内存分配的缺点是访问速度较慢,因为必须使用指针到达其他节点并遍历它们。

连续内存分配和非连续内存分配的主要区别

在这里,您将学习连续内存分配和非连续内存分配之间的各种主要区别。连续内存分配和非连续内存分配之间的一些主要区别如下:

操作系统 连续和非连续内存分配的应用

  1. 连续内存分配只将一个连续的内存块分配给进程。相反,非连续内存分配将进程分成多个块,并将它们存储在不同的内存地址区域中。
  2. 操作系统在连续内存分配中必须保留一个表,显示哪些分区可供进程使用。相反,在非连续内存分配中,为每个进程保留一个表,其中包含每个进程块在内存空间中的基地址。
  3. 执行过程中没有地址转换的开销,因为进程在连续内存空间中存储。相反,在非连续内存分配中,由于进程块分散在内存空间中,执行过程中存在地址转换的开销。
  4. 操作系统可以更好地控制连续内存分配。另一方面,对于操作系统来说,非连续内存分配较难管理。
  5. 在连续内存分配中,由于整个进程处于顺序块中,进程执行速度更快。相反,非连续内存分配的进程执行速度较慢,因为进程在内存中处于多个位置。
  6. 连续内存分配包含两种内存分配方式:单分区和多分区。另一方面,非连续内存分配包含分页和分段。
  7. 连续内存分配中存在内部碎片和外部碎片。相反,非连续内存分配会导致外部碎片。
  8. 交换进程在连续内存分配中放置在最初分配的空间中。相反,在非连续内存分配中,交换进程可以在内存中的任何位置组织。

连续和非连续内存分配的对比

在这里,您将了解连续和非连续内存分配之间的对比。连续和非连续内存分配之间的一些对比如下:

连续内存分配 非连续内存分配
它只为进程分配一个连续的内存块。 它将进程分割成多个块,每个块分配给不同的内存地址空间。
与非连续内存分配相比,在执行速度上非常快。 与连续内存分配相比,在执行速度上较慢。
由于进程存储在连续的内存空间中,在执行过程中不存在地址转换的开销。 由于进程块在内存空间中分散存放,因此在进程执行过程中存在地址转换的开销。
在连续内存分配中,大多数情况下,操作系统会保留一个表,列出所有可用和占用的分区。 在非连续内存分配中,每个进程都必须保留一个包含内存所获取的每个块的基地址的表。
操作系统可以更好地控制连续内存分配。 非连续内存分配对操作系统的管理较困难。
连续内存分配包含两种内存分配方式:单分区和多分区。 它包含页式和分段式。
连续内存分配将内存空间分割为固定大小的分区,每个分区只分配给一个进程。 它被分成几个块,然后根据可用内存空间放置在不同的内存区域中。
浪费内存 没有内存浪费
连续内存分配中,调入的进程被放置在最初分配的空间中。 非连续内存分配中调入的进程可以被组织在内存中的任何位置。
同时存在内部和外部碎片. 非连续内存分配方法会导致外部碎片。

结论

连续内存分配具有较少的开销并加快进程执行速度,但会增加内存浪费。另一方面,非连续内存分配会产生地址转换开销,降低进程性能,并增加内存消耗。因此,这两种分配系统都有优缺点。

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