操作系统存储管理-连续内存管理

操作系统存储管理

• 内存最小访问单位字节
• 总线32位,需要进行对齐

1. 内存层次

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2. 操作系统采取的内存管理方式

• 重定位
• 分段
• 分页(最小单位)
  -***

3.地址空间

• 物理地址(32位 0~4G-1)

• 逻辑地址-在CPU运行的进程的地址

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4.逻辑地址生成时机

1. 编译时 假设起始地址已知
   如果起始地址未知,必须重新编译(类似于功能机 ????
2. 加载时: 如果编译时起始位置位置,编译器需生成可重定位的地址
   加载时,生成绝对地址
   通过修改可执行文件的可重定位表来生成绝对地址\
3. 执行时(虚拟存储空间使用): 执行时代码可移动
   需要地址转换(映射)硬件支持

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5.连续内存分配

连续内存分配:指给进程分配指定大小的连续的物理内存空间

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外部碎片:分配单元之间无法利用的未使用的内存

内部碎片:分配单元内部未被使用的内存
动态分区分配:程序加载执行,分配一个进程指定大小可变的分区

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操作系统要维护的数据结构

• 所有进程已分配分区
• 空闲分区

动态分区策略

1. 最先匹配:

   • 分配策略:在空闲块中按大地址顺序排序,第一个大于指定大小的分区
     释放分区时,检查是否和邻近的空闲分区合并
   • 优点:在高地址有大块的空闲分区
   • 缺点: 外部碎片
   • 分配大块时较慢(需要往后找,时间开销大)

2. 最佳匹配:空闲分区按由小到大排序
   找到比它大,并且大的最小的空闲分区
   释放分区时,检查是否和邻近的空闲分区合并

3. 最差匹配:空闲分区排序由大到小排序
   分配时:选最大的分区

   • 点:中等大小分配较多时,效果较好
     避免出现太多碎片
   • 缺点:释放分区慢
     外部碎片
     容易破坏大的空闲分区

碎片整理

调整已分配分区的位置来减少.避免内存碎片

整理方式

• 碎片紧凑:移动分配给进程的内存分区,以合并内存碎片
  前提:所有应用程序可动态重定位
• 分区对换: 抢占并回收处于等待状态进程的分区,搬到外存
  换入换出