<操作系统>内存管理

单道程序设计：内存被划分为两部分：一部分供操作系统使用，另一部分供当前正在执行的程序使用。

多道程序设计：内存中进一步细分用户部分，以满足多个进程的要求。

内存管理的需求：

• 重定位：程序从磁盘换入内存中时，可以被装载到内存中不同位置。
• 逻辑组织
• 物理组织
• 保护：每个进程应该受到保护，避免被其它进程有意或者无意的干扰。
• 共享：任何保护机制必须具有一定的灵活性，以允许多个进程访问内存的同一部分。

内存管理中的地址

• 逻辑地址：指与当前数据在内存中物理分配地址无关的访问地址。
• 相对地址：逻辑地址的一个特例，相对于某些已知点的存储单元
• 物理地址：数据在内存中的实际位置。
• 虚拟地址：虚拟内存中的逻辑地址。

内存管理单元：将虚拟地址转换成实际物理地址。

内存管理中的数据块：

• 页框：内存中一个固定长度的块
• 页：二级存储中一个固定长度的数据块
• 段：二级存储中一个变长的数据块

内存分区：

1. 固定分区：内存被划分成许多静态(大小，容量固定不变)分区。

• 分区大小相等。
• 分区大小不等。

对于分区大小相等的固定分区，只要存在可用分区，就可以分配给进程。

对于分区大小不等的固定分区，每个进程分配到能够容纳它的最小分区；每个进程分配到能容纳它的最小可用分区。

此种方法会存在内部碎片(数据块大小小于分区大小)，并且活动进程数目固定。

2.动态分区

并不事先预先分区，在每次需要为进程分配时动态划分。这种方式会产生外部碎片。

图中的空白处就是外部碎片。外部碎片可以使用压缩算法解决，但是非常耗时。

分页：内存被划分为大小固定的块，且块相对较小，每个进程也被划分为同样大小的小块。那么进程中称为页的块可以指定到内存中称为页框的可用块。和固定分区的不同在于：一个程序可以占据多个分区，这些分区不要求连续

分段：段有一个最大长度限制，但不要求所有程序的所有段长度都相等。分段类似于动态分区，区别在于：一个程序可以占据多个不连续的分区。