Выделение памяти по стратегии наиболее подходящего

Сущность стратегии наиболее подходящего заключается в том, чтобы из всех имеющихся свободных блоков выбрать такой, размер которого был бы наиболее близок к выделяемому объему памяти. Очевидно, что такой подход требует для вынесения решения полного просмотра списка свободных блоков, что снижает скорость выполнения запроса на выделение памяти.

Выбор в пользу распределения памяти по стратегии наиболее подходящего обычно обосновывается следующим образом. Выбирая для выделения памяти минимально возможный свободный блок, стратегия наиболее подходящего не разбивает без необходимости большие свободные блоки, сохраняя их в качестве резерва на случай поступления запроса на выделение большого участка памяти.

Однако, при более глубоком рассмотрении, выясняется, что стратегия наиболее подходящего имеет существенный недостаток. Дело в том, что в большинстве случаев, среди свободных блоков не удается найти блок, размер которого в точности соответствовал бы запросу, поэтому при каждом выделении памяти будет оставаться небольшой свободный фрагмент. Заметим, что при использовании стратегии наиболее подходящего, размер этого остающегося фрагмента будет минимально возможным.

В скором времени память окажется сильно фрагментированной – в списке свободных блоков скопится большое число коротких блоков, непригодных для распределения. При этом, несмотря на большой суммарный объем свободной памяти, выделить участок памяти требуемого размера будет невозможно.

В реальных условиях, стратегия наиболее подходящего практически всегда оказывается наихудшим выбором, который приводит к сильной внешней фрагментации памяти и неэффективному ее использованию.

Выделение памяти по стратегии наименее подходящего

Максимальное снижение фрагментации является одним из приоритетных требований для любого алгоритма распределения памяти. Стратегия наименее подходящего обеспечивает выполнение этого требования.

Сущность стратегии наименее подходящего заключается в том, чтобы из всех имеющихся свободных блоков выбрать блок наибольшего размера. Тогда можно ожидать, что оставшийся после разбиения этого блока фрагмент будет достаточно большим, чтобы его можно было использовать при обслуживании новых запросов. Другими словами, стратегия наименее подходящего пытается максимально отсрочить образование мелких фрагментов, непригодных для дальнейшего использования.

Очевидно, что стратегия наименее подходящего для вынесения решения требует полного просмотра всех свободных блоков.

Основной недостаток стратегии наименее подходящего состоит в том, что она приводит к разбиению самого большого свободного блока, лишая подсистему распределения памяти резерва для обслуживания запроса на выделения большого фрагмента.

Стратегии замещения данных

Цель реализации алгоритма замещения данных в системе управления многоуровневой иерархической памятью состоит в том, чтобы при нехватке памяти для размещения новых данных на некотором уровне иерархии, определить, какие данные следует выгрузить с этого уровня на нижележащий уровень.

Как уже было показано, при прочих равных условиях, реальная производительность многоуровневой памяти определяется значениями вероятностей промаха при обращениях к верхним уровням иерархии. Поэтому, хорошая стратегия выгрузки должна стремиться минимизировать вероятность промаха, и выгружать на нижележащие уровни только те данные, которые не потребуются в ближайшее время, и тогда максимальное быстродействие памяти может быть достигнуто.

Различают замещение с немедленной перезаписью и замещение с буферизацией. Кроме того, в многозадачных операционных системах замещение может быть реализовано с локальной или глобальной областью видимости. Рассмотрим эти особенности реализации алгоритма замещения более внимательно.