摘要：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》，作者：breakDawn 。
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
程序运行时：
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）
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+界地址：
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
连续分配指 为用户程序分配的内存空间一定是连续的
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
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
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：
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。
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。
进程每次想通过虚拟地址去定位物理地址时，都需要先去页表中找到虚拟地址对应的页，然后再得到物理地址。
分页的话， 页的长度是固定的， 所以偏移量的最大值是固定的
分段的话不限制偏移量最大值，即可以很长一段。
分段属于二维地址空间， 因为他除了给出逻辑地址，还得给出段长
有利于做动态链接： 程序动态修改
作业先分成若干段， 再把段分页， 每个段可以找到一个也变
段号S 页号P 页内偏移
Q: 遍历二维数组的时候, 行遍历优先和列遍历优先的效率差别, 为什么会这样
A: 按行遍历比按列遍历的效率高体现在这些方面：
虚拟地址可以让进程获得比实际内存要大的内存
特征：
要求：
必须使用非连续分配方式——分页、分段、段页
硬件需要支持 页表、中断、地址变换机构
理论依据：
时间局部性—— 指令和数据总是会在一段时间内被连续访问
空间局部性——某单元被访问，那么他附件的单元也很大概率会被访问
再分页的基础上， 增加了2个功能：
请求调页——当页面不在内存中时，从外村申请调入
页面置换——把暂时不用的内存换出去，给其他需要进来的页腾出空间
页表项：
页号、物理块号
状态位P：是否已经调入内存
访问字段A： 记录访问次数或者访问标记，用于置换策略判断
修改维 M： 记录是否被修改过
外村地址——当页被换出去时，指明这个页在外存的何处
缺页中断机构： 当页面不存在时， 负责产生缺页中断，进行页面置换操作。
缺页只能高端和系统中断不同， 属于指令中的操作，在执行期产生多次
地址变换机构：
1.先检索块表，如果能找到，则直接修改页表项的访问位。
2.块表中没有，则去 再检索内存中的页表，通过状态为P确认是否在内存中
如果不在，则产生缺页中断。
驻留集：指系统给每个进程分配的内存中实际页面集合
但是可能分配了10个， 却只有5个经常在用
工作集： 某时间段内，这个进程访问和使用的页面集合
通过工作集， 系统可以评估这个驻留集是否需要做删减，以及哪些页应该持续保留。
这样可以减少抖动，即减少内外村之间频繁的交换页
较早调入的页往往是经常被访问的页，这些页在FIFO算法下被反复调入和调出，并且有Belady现象。所谓Belady现象是指：采用FIFO算法时，如果对一个进程未分配它所要求的全部页面，有时就会出现分配的页面数增多但缺页率反而提高的异常现象。
如果需要换页时，步骤如下：
改进的clock
把标记为改成 访问位u和修改维m
分配来源：
对换区：频繁切换的区
文件区：补怎么会变动和修改的
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