内部碎片和外部碎片的区别

在文件系统中，碎片是一种低效的存储空间使用方式，它将单个文件的内容存储在磁盘的不同位置，而不是在一个位置上以单个连续的比特序列存储。碎片是一种自然现象，它发生在硬盘上，有时也发生在内存模块上，因为数据在硬盘上的写入距离不够近。

由于文件的频繁使用，数据的写入顺序有时会被打乱，这意味着数据片段在硬盘上的位置并不相邻。这些数据片段被称为碎片。在某些时候，操作系统需要访问文件系统来查找不同片段在硬盘上的位置。
例如，当创建一个新文件时，比方说一个 word 文件；该文件似乎在一个地方。可以打开文件、编辑或删除它—随心所欲。所有活动似乎都是在硬盘上进行的，至少这么认为的。
硬盘可能会将大块文件保存在设备的某个区域，但其余部分却存在于存储设备的其他地方。简单来说，碎片指的是文件系统中的存储空间被浪费，导致文件的不同部分之间出现间隙。
碎片基本上发生在动态内存分配系统中，因为它为文件预留了太多空间，导致文件周围出现开放区域。

什么是内部碎片？

它在某种程度上与固定大小的分区有关。系统为各种程序和进程分配内存时，会根据程序需要将内存划分成小块。有时分配的内存会多于进程所需的内存，最终导致多余的内存被浪费或闲置。

例如，内存只能以可被 4、8 或 16 整除的块为单位分配给程序。当一个进程请求 24 字节的内存时，它通常会得到 32 字节的内存块，而多余的 8 字节内存则会被闲置。这样，未使用的内存就存在于一个特定的分配位置，而且它非常小，新进程无法分配到它，从而造成浪费。这种浪费被称为内部碎片。消除这种碎片的唯一方法可能就是动态内存分配。

什么是外部碎片？

主内存在已分配的内存部分之间形成空洞，这些空洞太小，无法容纳任何进程。这是存储分配算法的弊端，当连续的未使用空间块无法满足新请求时，因为这些空间太小，无法满足大内存应用程序的需求。简单来说，非连续块会在内存中产生漏洞，导致未使用的存储空间超出分配区域，这意味着它们无法与主内存一起用于较大的内存任务。它们最终会被隔离，无法从内存空间中完全清除。这就是所谓的外部碎片。外部碎片可以通过压缩来消除，压缩会对内存内容进行洗牌，将所有空闲内存放在一起。