文章目录

• 第四章 存储管理
• • 4.0基本概念
  • 4.1地址空间与重定位
  • • 1.存储器的层次
    • 2.用户程序的地址空间
    • 4.1.2重定位概念
    • • 程序空间：
      • 逻辑地址空间：
      • 物理空间：
      • 地址转换：
      • 1.静态重定位
      • 2.动态重定位
    • 4.1.3对换技术
  • 4.2分区管理技术
  • • 4.2.1分区法
    • • 1.固定分区法
      • 内部/外部碎片
      • 界地址保护机制
      • 基地址保护机制
      • 2.动态分区法
      • 数据结构
      • 分配算法
      • 硬件支持
      • 碎片
      • 分区分配的优缺点
      • 释放算法
    • 4.2.2可重定位分区分配
    • • 动态重定位的实现过程
      • 碎片搜集算法
      • 可重定位分区法的优缺点
  • 4.3分页技术
  • • 4.3.1分页的基本概念
    • • 内存分配原则
    • 4.3.2分页系统中的地址映射
    • 4.3.3页的共享和保护
    • 4.3.4页表的构造
    • • 一级页表
      • 多级页表
      • 两级页表
      • 散列页表
      • 倒置页表
      • 页表存放
  • 4.4分段技术
  • • 4.4.1分段的基本概念
    • • 分页与分段的主要区别
    • 4.4.2分段系统中的地址映射
    • 4.4.3段的共享和保护
  • 4.5虚拟存储管理
  • • 4.5.1虚拟存储器的概念
    • 4.5.2虚拟存储器的特征
  • 4.6请求分页技术
  • • 4.6.2硬件支持及缺页处理
    • 4.6.3页面置换算法
    • • 1）先进先出法
      • 2）最佳置换法
      • 3）最近最少使用置换法
      • 4）最近未使用置换法
  • 4.7内存块分配和抖动问题
  • • 4.7.1内存块分配
    • 4.7.2抖动问题
    • 4.7.3工作集
  • 4.8段式虚拟存储器
  • • 4.8.1基本工作过程
    • 4.8.2动态链接和链接中断处理
  • 4.9段页式结合系统
  • 4.10Linux系统的存储管理技术
  • • 4.10.1对换
    • 4.10.2请求分页技术
  • 4.10Linux系统的存储管理技术
  • • 4.10.1对换
    • 4.10.2请求分页技术

第四章 存储管理

4.0基本概念

4.1地址空间与重定位

1.存储器的层次

• 一条指令一般访问两次内存（存和取）

• 高速缓存提高内存速度，磁盘扩充内存大小

• cache做大，解决磁盘访问速度慢

2.用户程序的地址空间

链接–与环境变量path相关

装入–如，exec（）将命令装入内存执行

相对地址：被链接文件相对于当前页面的地址。

绝对地址：指在通信、计算机和数据处理系统中的一个地址方案。

4.1.2重定位概念

程序空间：

• 编译器把程序的名字全换成地址；

逻辑地址空间：

指令包括操作码、操作数；

物理空间：

BIOS：基本输入输出系统

地址转换：

1.静态重定位

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-l4S32sTd-1623851745174)(C:\Users\86176\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210508193817000.png)]

2.动态重定位

4.1.3对换技术

4.2分区管理技术

4.2.1分区法

1.固定分区法

内部/外部碎片

界地址保护机制

基地址保护机制

2.动态分区法

数据结构

分配算法

1）最先适应算法：从地址头开始找，会出现地址后部分使用次数少

2）最佳适应算法：缺点-碎片可能会很多

3）循环适应算法：使内存块使用次数均等

4）最坏适应算法：比较次数少；可能出现大块分完，而不能运行新来的大块

硬件支持

碎片

分区分配的优缺点

释放算法

4.2.2可重定位分区分配

紧缩——移动某些已分配区的内容，使所有进程的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端。

动态重定位的实现过程

碎片搜集算法

可重定位分区法的优缺点

4.3分页技术

4.3.1分页的基本概念

内存分配原则

分页浪费的碎片少

4.3.2分页系统中的地址映射

考点：

逻辑地址转化为物理地址；

p为页号；d为页内地址；f为块号

4.3.3页的共享和保护

4.3.4页表的构造

一级页表

多级页表

两级页表

散列页表

倒置页表

分页解决碎片问题，带来“页表存放在哪”问题。

页表存放

通常在系统中设置一个页表寄存器（PTR Page-Table Register），存放页表在内存中起始地址F和页表长度M。
进程在未执行时，页表的起址和页表长度放在进程控制块（PCB）中，当进程被调度时，操作系统内核会把它们放在页表寄存器中。

页的长度由cpu设计者决定；

4.4分段技术

4.4.1分段的基本概念

分页与分段的主要区别

4.4.2分段系统中的地址映射

加号为拼接

4.4.3段的共享和保护

4.5虚拟存储管理

4.5.1虚拟存储器的概念

4.5.2虚拟存储器的特征

4.6请求分页技术

4.6.2硬件支持及缺页处理

缺页：是当软件试图访问已映射在虚拟地址空间中，但是并未被加载在物理内存中的一个分页时，由中央处理器的内存管理单元所发出的中断。

页表机制：

4.6.3页面置换算法

抖动：

页面走向：

常用的页面置换算法：

1）先进先出法

FIFO算法

2）最佳置换法

缺页中断为上面数得到的矩形；

缺页中断就是要访问的页不在主存，需要操作系统将其调入主存后再进行访问。

3）最近最少使用置换法

LRU算法

4）最近未使用置换法

4.7内存块分配和抖动问题

4.7.1内存块分配

全局置换、局部置换：

4.7.2抖动问题

4.7.3工作集

4.8段式虚拟存储器

4.8.1基本工作过程

4.8.2动态链接和链接中断处理

4.9段页式结合系统

MMU是Memory Management Unit的缩写，中文名是[内存管理]单元，有时称作分页内存管理单元（英语：paged memory management unit，缩写为PMMU）。它是一种负责处理[中央处理器]（CPU）的[内存]访问请求的[计算机硬件]。

4.10Linux系统的存储管理技术

4.10.1对换

4.10.2请求分页技术

Linux的多级页表结构：

Qcjln-1623851745290)]

4.10Linux系统的存储管理技术

4.10.1对换

[外链图片转存中…(img-u3Ep8vBj-1623851745291)]

[外链图片转存中…(img-NBDoaJVQ-1623851745292)]

4.10.2请求分页技术

Linux的多级页表结构：

[外链图片转存中…(img-y3DdFCqq-1623851745294)]

[外链图片转存中…(img-ujRmC7TA-1623851745298)]

[外链图片转存中…(img-9IKHW35f-1623851745299)]

[外链图片转存中…(img-uET8CMqy-1623851745301)]

[外链图片转存中…(img-8J6s3BXz-1623851745302)]

[外链图片转存中…(img-QkOTZxYk-1623851745303)]

标签：4.10,存储管理,分区,算法,地址,页表,第四章,内存
来源： https://blog.csdn.net/m0_53249319/article/details/117968096