内存管理

---

编译：由编译器将源代码编译成若干个目标模块
链接：将编译后形成的一组目标模块，以及所需库函数链接在一起（此时形成了逻辑地址）。
装入：由装入程序将装入模块装入内存

---

内存保护：

（1）在CPU中设置一对上，下限寄存器，存放用户作业在主存中的下限和上限地址。每当CPU访问一个地址，进行一次比较是不是在范围内。
（2）采用重定位寄存器（基址寄存器）和界地址寄存器。

对界地址寄存器与逻辑地址进行比较，未越界则加上重定位寄存器的值映射为物理地址。

image.png

---

固定分区分配与动态分区分配的问题：

固定分区：程序小但占用的单元大（内部碎片） / 程序太大需要合并几个单元

动态分区：外部碎片。需要OS进行进程移动和整理，相对费事。

动态分配算法：

（1）首次适应：顺序查找到第一个满足条件的。

• 导致低地址较多碎片，匹配开销增大
  （2）最佳适应：按容量递增排序，找到最小的能满足需求的分区。
  （3）最坏适应：容量递减排序，选最大的那个分区。
  （4）邻近适应：从首次查找结果的位置开始继续查找。
• 前面的释放后不参与分配导致分裂成小碎片，通常效果比首次适应还差

---

• 多级页表的优点：减少了页表所占连续内存空间，但增加了潜在的缺页中断次数和减慢了地址变换速度。

页表项：存放在页表中，一个页号与其对应的物理块号称之为一个页表项。即下图中标红的一块。

image.png

• 例题：二级页表分页存储，按字节编址，页大小2^10字节。页表项大小为2字节，逻辑地址结构为：页目录号 | 页号 | 页内偏移量 逻辑地址空间大小为2^16页，则表示整个地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是（）

页大小2^10 ÷ 页表项大小2 = 2^9个页面
逻辑地址大小2^16 ÷ 2^9 = 2^7个页表项=128

---

• 32位与64位系统页表的区别：

操作系统内核通Address Translation技术映射到物理地址空间（X86处理器体系架构采用段表+页表进行映射，页表有2级和4级之分，32位系统采用2级页表，64位系统采用4级页表），这让进程有一种幻觉即独占整个内存空间。