存儲管理中首先要面對的第一個boss是內存管理。內存管理需要考慮這兩個問題：
- 1）內存管理需要解決什麼問題？
- 2）內存管理方式有哪些？
那接着具體看看兩個問題。
1）內存管理需要解決什麼問題？
程序運行需要存儲空間，將自身的代碼和數據存放起來。爲了更好的滿足程序對內存提出的存儲要求，需要解決的問題如下：
1. 重定位：如何確定程序所在的地址位置
2. 保護：程序之間相互獨立的代碼和數據如何確保互不干擾
3. 共享：程序之間相互通信的代碼和數據如何確保通信
4. 邏輯組織：程序內部如何組織代碼和數據
5. 物理組織：存儲器如何組織代碼和數據
簡單點：需要解決怎麼在存儲中圈一塊地出來給程序。在存儲中圈的地，保證這塊地的使用是當前程序說了算的，同時程序內或程序之間的是可以相互定位的。這就是內存管家需要做的事情。
2）內存管理方式有哪些？
內存管理方式是啥？就是怎麼圈地！
1. 固定分區分配：每塊地都是已經圈好了的，自己拿。
2. 動態分區分配：按需分配，要多少給多少。少給不行！多給不行！
3. 夥伴系統：一半分你多麼，太多了，一半再分成兩半分你一半，……
4. 分頁分配：一個人，一塊地（每塊地大小一樣）。一家有幾個人，每個人自己拿一塊地。
5. 分段分配：你家打獵，去拿山頭；他家種稻，去拿良田；我家養魚，去拿小池塘。
以上，說話的方式有點簡單。
知道怎麼圈地了，看看第二步，怎麼分地。（先不考慮別的操作，只考慮內存夠用）
2.1 固定分區分配
將內存提前分配好，一種是平均的分內存；另一種是封建的分內存。
對於平均主義式而言：
可以將程序塞到任意一個可以容納它的內存塊。
對於封建等級式而言：
把程序塞到能滿足其大小的最小內存，也就是裝入後剩下的空間最小的那塊內存。
2.2 動態分區分配
內存會隨着程序內存需求的增加，而減少相應的內存量。
其中有這樣幾個放置方式：首次適應算法、下次適應算法、最佳適應算法、最壞適應算法
1. 首次適應算法
按程序裝入順序，尋找能插入的內存塊，如果能放進去，那就放進去咯。
2. 下次適應算法
按程序裝入順序，從上一程序裝入的位置，開始尋找內存塊，如果能放進去，放進去。
3. 最佳適應算法
將內存空間從小到大排序，從第一塊空閒內存開始，尋找能裝入的最小內存塊並放入。
4. 最壞適應算法
將內存空間從大到小排序，從第一塊內存開始，尋找能裝入的內存。
2.3 夥伴系統
見過二叉樹麼？最多隻有兩個分支的那種，該樹結點值代表內存空間大小和是否被使用，初始化根結點未整個空間。
對於某個特定的程序對內存的需求，與未分配的子結點比較，如果子結點大於兩倍的申請空間，則將該子結點作爲父結點，申請空間繼續比較其子結點，直至裝入。從而得到其內存空間介於2i≤s≤2i+1 之間。
2.4 分頁分配
考慮固定平均分區那樣的分配方式，在此基礎上，細分原有內存塊的大小；將程序所需的內存劃分爲同樣的大小；
在內存中尋找，將程序的一頁分配到可能不連續的內存塊中去；
通過一個頁表，將程序中的邏輯地址映射到內存中的實際地址，並將映射信息保存在頁表中。
2.5 分段分配：
這和分頁有點像，和動態分配有點像。
將程序分成若干具有特定功能的大小可不等的段塊（如數據段，代碼段等等）；
像申請動態分區分配那樣，將不同的段分配到內存塊中去；
將不同段與內存塊的映射關係保存到段表中。
內存管理方式分優劣
最後看看每種分配方式（用上述的標號表示，如：2.1）的優劣：
2.1～2.3的分配方式，是將程序連續的分配到內存中，由於程序自帶的這個要求，引發的後果是，大量的零碎的空間面臨無法使用的情況，然而如果將其合併可能滿足其他程序的需求。這個缺陷在2.1中表現爲固定數量的程序可以裝入內存；在2.2中表現爲多次分配和回收之後，產生了極多的內存碎片；在2.3中相當於前兩者而言，都較好並不是表現的拙劣。爲了彌補這個缺陷，在2.2中採用碎片拼接的方法，引發的缺陷則是，移動大量內存地址，系統效率低下，而且重定位困難啊！安全措施難搞啊！（有種喜新厭舊感覺，說的一無是處了還）但是正是這種簡單的分配方式，我們可以將計算機系統得以實現，在歷史上是功不可沒的。
2.4、2.5則一改連續分配的風格，將連續變成離散的分配到內存中去。破其一點，收穫了大好前程！不僅減少了內存碎片的產生，而且能更好重定位，提供更好的保護和共享機制。儘管2.5中存在動態分配所帶有的外部碎片的問題，由於是按功能劃分段塊，也就能提供更好的保護和共享方式。至於重定位的方式，將在虛擬內存中做介紹。
雖然內存中如何存放程序的問題看似解決了，但是，在現實中，小內存碰見大程序該如何解決；內存中存滿了，調入新數據和程序時如何處理；空內存調入數據和程序時又該如何呢？
這些問題我們可以通過虛擬內存、中斷機制、置換算法解決，這些將在以後分享。
