Operating System Concepts--chap9 Memory Management;

这一章节的memory management内容覆盖从bare-machine approach到paging和segmentation；

9.1 background
我们在编程时候所操作的地址--logical address和实际机器中的地址--physical address不是一样的；
他们之间的mapping是通过Memory Management Unit来进行转换，通常是通过[relocation,offset]这样的典型组合来完成；
而且他们之间的binding，也有几种情况：
1,compile time:在程序编译的时候就bind，那么这个地址肯定是绝对地址；
2，load/execution time：load/execute程序的时候bind，这种情况普遍有个模式：Relocable Addr+offset的模式，程序操作offset，然后由系统来确认Relocable addr的值，在不同情况改变relocable addr那么程序就被在memory中移来移去；

定义：
logical address:由cpu产生的address
physical address：memory unit所见的address

dynamic loading:一个模块知道被使用的时候才会被load
dynamic linking:推迟link，但是需要os的支持，因为link会需要考虑process的protection，

9.2 swapping
swapping:针对process而言，执行的时候swap进内存，不执行的时候swap出去；
一些基于优先级的算法来支持swapping

9.3 continuous memory allocation
就是给定一块内存，比如256M，来支持alloc/free;
《the art of computer programming》给出著名的heap算法
1，把内存用链表串起--开始的时候就一个节点，随着分配和释放，连续内存被打散，形成链表；
2，另外用hash表来索引节点，[key,value]--[内存块大小，内存块的地址]，hash表有多个，以size大小分类--1k-2k的一类，2k-4k的一类，4k-8k的一类...
我们需要alloc内存出来时迅速定位到hash表，然后选择best fit的模块进行分类；
分配时如果已有内存块大于所需，就裂开，
free时，如果归还内存前后有free的内存，就merge

最大问题是：external fragmentation，可能剩余10M内存，但是都是零碎的小块，无法alloc出一个1m的空间；

由于游戏开发中，内存有一定的规律，比如在ps3中管理显存，就可以根据游戏需要，特殊处理render target,resolve buffer这类问题，
利用游戏的特性来进行优化，而不是单纯的去做支持general的工作；会很大程度上降低这个工作；

9.4 paging
paging--允许process的logical address是连续的，但是physical address是不连续的；非常牛逼的做法；
基本概念
physical memory被分成大小一样的一块块，called frame
logical memory分成大小一样的一块块，叫page
page灵活的map到frame中，逻辑地址中连续的page，在physical memory中就是可以分散的分配的；

requirements
需要page table，frame table
而且在真正访问内存的时候，需要做逻辑地址向物理地址的转换，这会大大降低速度，硬件的支持不可避免；
TLB作为page table的cache出现，加快逻辑物理转换速度；

more：
可以有多级page table，shared page table。。。

9.5 segmentation
segmentation：支持用户角度对内存的划分；
比如我们coding时候常说的：stack，heap，全局区等等；
以segmentation table做管理，以[base,offset]对来索引，可以区域保护和共享，享受external fragmentation;

9.6 segmentation with paging
把segmentation架在paging上，通过segmentation的[base,offset]地址访问到page的[page_number,offset]再到physical memory;
很灵活很牛逼，有硬件支持也很快，intel 80386这么干的；
 

原文链接： http://blog.csdn.net/ccanan/article/details/1575551