君子有大道，必忠信以得之，骄泰以失之。

1 内存管理中产生的内部碎片和外部碎片是什么？

内部内存碎片是指，在内存分页管理中，内存分页机制分配内存的最小单位是一页，即使程序不足一页大小，我们最少只能分配一个页，所以页内会出现内存浪费，所以针对内存分页机制会有内部内存碎片的现象。

外部内存碎片是指，在内存分段管理中，由于不连续分配，段与段之间在物理内存中会产生间隙（碎片）

所以产生内部碎片的是分页管理，产生外部碎片的是分段管理

不管是分页还是分段都是非连续的分配管理方式

针对分段中的产生外部碎片的问题，可以采用内存交换的策略，但是对磁盘的访问速度要求很高

2 程序局部性原理

  • 时间局部性：是指如果程序中的某条指令一旦执行，则不久之后该指令可能再次被执行；如果某块数据被访问，则不久之后该数据可能再次被访问。
  • 空间局部性：是指一旦程序访问了某个存储单元，则不久之后，其附近的存储单元也将被访问。

程序局部性原理的相关应用：

  • 缓存（Cache）： 缓存是一种用于临时存储数据的高速存储器。通过利用时间局部性和空间局部性，缓存可以有效地减少主存（RAM）的访问次数，从而提高程序执行速度。
  • 虚拟内存（Virtual Memory）： 虚拟内存通过将程序需要的内存映射到实际的物理内存地址上，利用页表（page table）来管理。局部性原理帮助操作系统预测哪些内存页可能会被使用，从而在需要时将这些页加载到物理内存中，避免频繁的磁盘访问。
  • 预取（Prefetching）： 预取是指在程序实际需要数据之前，提前将数据加载到缓存或内存中。预取技术利用局部性原理，通过预测程序将要访问的数据，提前进行加载，从而减少等待时间。