程序要执行那么必须得将程序装入到内存才能执行

程序装入的三种方式

绝对装入：在编译的时候，编译程序将产生绝对地址的目标代码，装入程序按照装入模块中的地址，将程序和数据装入内存。
可重定位装入：指令中的地址都是相对于装入内存位置起始地址的逻辑地址，可以根据内存的情况来确定基址，然后将逻辑地址变换为物理地址
动态重定位：将程序装入内存之后，并不会立即把逻辑地址转换为物理地址，把地址转换推迟到程序真正运行的时候才进行

交换技术

当程序的大小超过物理内存的时候，程序无法完全装入物理内存的情况下该怎么办？
为了解决这个问题引入了交换技术。
交换技术的思想就是，当内存空间紧张的时候，系统将内存中某些进程暂时换出内存（暂时换出外存等待的进程状态为挂起状态），把外存中某些已具备运行条件的进程换入内存（进程在内存与磁盘之间动态调度）。
那么又引入了三个问题：

应该什么位置保存被换出的进程？
什么时候应该交换？
应该换出哪些进程？
将磁盘空间分为文件区和对换区两个部分。对换区为了追求换入换出的速度，采用连续分配方式，文件区追求空间利用率，采用离散分配方式
交换通常在内存不足的时候进程
优先换出阻塞进程，然后可以换出优先级低的进程
注意：PCB会常驻内存，不会被换出到外存

内存管理

连续分配管理

单一连续分配

内存被分为系统区和用户区，内存中只有一道用户程序放到用户区域执行。
优点是没有外部碎片（值得是没有被分配给相应进程的内存空间）
缺点是有内部碎片（指的是分配给相应进程但是没有被利用到的空间）

固定分区分配

为了满足多道程序的需要：将内存空间分为多个区域来分别运行不同的程序。

分区大小相等
分区大小不等
优点：无外部碎片
缺点：会产生内部碎片

动态分区分配

不会预先划分内存分区，而是在进程装入内存时，根据进程大小动态地建立分区。
没有内部碎片，但是有外部碎片，可以通过紧凑技术来解决外部碎片。
动态分区分配算法：

首次适应算法：空闲分区以地址递增次序排列，每次从低地址查找，找到第一个能满足大小的空闲分区
最佳适应算法：按照容量递增次序连接，每次分配内存时顺序查找空闲分区链（或者空闲分区表），找到大小能满足要求的第一个空闲分区
最坏适应算法：和最佳相反
邻近适应算法：空闲分区以地址递增的顺序排列，每次分配内存时从上次查找结束的位置开始查找空闲分区链（或者空闲分区表）找到大小能满足要求的第一个空闲分区。

分页存储

将内存空间分为一个个大小相等的分区（通常4KB），每个分区就是一个页框，
操作系统以页框为单位为各个进程分配内存空间。进程每一个页面放到一个叶框当中。
为了知道进程中每个页面在内存中存放的位置，操作系统要为每个进程建立一张页表。
操作系统之内存问题：计算每个页表项占多少个字节：
由于页表项连续存放，因此页号可以使隐含的，不占存储空间。

如何确定一个逻辑地址对应的页号、页内偏移量？
操作系统之内存

快表

操作系统之内存根据局部性原理，我们可以将页表中访问频繁的数据放到快表当中（TLB，又称为联想寄存器，是一种访问速度比内存快很多的高速缓存）。

单级页表存在的问题：页表必须连续存放，当页表很大的时候，需要占用很多个连续的页框。
没有必要让整个页表常驻内存，因为进程在一段时间内可能只需要访问几个特定的页面。