操作系统的内存究竟是怎么一回事？带你完整复习一遍《操作系统》一书中有关内存的所有知识点 。本文分享自华为云社区《操作系统的内存究竟是怎么一回事？带你完整复习一遍《操作系统》一书中有关内存的所有知识点-云社区-华为云》，作者：breakDawn。
1 内存管理的概念
- 内存管理指操作系统对内存的划分和动态分配
- 地址空间：
逻辑地址空间： 相对地址，从0开始编址
物理地址空间： 地址转换的最终地址
编译： 把源代码编译成目标模块
链接： 把目标模块、库函数链接成1个装入模块
链接属于形成进程逻辑地址的过程
装入：
绝对装入： 编译时就确定了装入地址
可重定位装入： 根据内存情况，把程序装到适当位置
运行时动态装入：运行前才真正把程序装起来（前面2个都是先分配，再装，再运行）
2 内存防溢出机制
即怎么防止内存越界
- 设置上下限寄存器：
存放内存中该进程的 上下限地址
每次访问时，判断是否越界
重定位寄存器——存放物理地址的最小地址
界地址寄存器——存放逻辑地址的最大值
先把访问地址（相对地址） 与界地址比较是否越界
再加到重定位寄存器上，作为物理地址
min + x，且x <max，这样保证地址在min到min+max之内
3 内存分配机制
3.1 连续分配内存
连续分配指 为用户程序分配的内存空间一定是连续的
3.1.1 单一连续：
内存分为系统区和用户区2个区
每次用户区只能放1个程序，这样可确保不会越界
3.1.2 固定分区分配
用户区分成若干个大小的分区，每个分区只能装一个作业 。
程序如果大了会装不下
程序小了则有内存碎片
3.1.3 动态分区分配
程序装入内存时，按照所需大小动态生成1个分区 。有多少碎片空间就给多少
可能会存在碎片，比如中间的进程结束了，于是中间就空出来一个内存碎片，而可能因为太小，其他进程帆布进来 。
动态分配策略：
- 首次适应： 从上往下找第一个满足的分区——最简单也最好
- 最佳适应： 找一个大小差距最小的分区——最烂，碎片最多
- 最坏适应： 直接找最大的分区转入
- 邻近适应： 从上次查找位置开始找，而不是从第一个碎片位置开始找 。——末尾碎片会很多
非连续指进程内存可以 分成不同地址存放，不一定全部集中在一起 。
3.2.1 分页
把内存划分成固定大小的块，进程以块为单位申请多个不同位置的块作为空间 。
- 页表：
每个进程PCB中会有一个页面寄存器PRT，告知页表的起始位置和起始长度
找到页表后，页面中会告知你所持有的页号和偏移 。
通过 页号 * 块大小 + 偏移，可知道这段内存的起始位置 。
- 快表TBL（Translation Lookaside Buffer )）：
为了避免每次斗取页表换算地址，快表会缓存 虚拟地址->物理地址的直接映射，加快速度 - 多级页表
地址空间超级大，1页装不下怎么办？
用多级
一级页表指明二级页表的地址
二级页表再去实际地址
这样就可以有多页了 。
文章插图
文章插图
3.2.2 分段
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