操作系统 笔记（三）计算机体系结构，地址空间、连续内存分配（四）非连续内存分配：分段，分页

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INDEX:
3-1 计算机体系结构&内存分层体系
3-2地址空间和地址生成
3-3连续内存分配：内存碎片与分区的动态分配
3-4 连续内存分配：压缩式/交换式碎片整理

4-1 非连续内存分配：分段
4-2 非连续内存分配：分页
4-3 非连续内存分配：页表—概述，TLB
4-4 非连续内存分配：页表—二级，多级页表
4-5 非连续内存分配：页表—反向页表inverted page table

3-1 计算机体系结构&内存分层体系

计算机体系结构/内存分层体系
基本硬件结构: CPU（程序执行处），内存（放置了代码和处理的数据），设备（I/O）

内存的层次结构: CPU的数据放的位置，寄存器和CACHE都在CPU内部，速度快容量小，主存（物理内存）放操作系统本身和应用，通过交换/分页和磁盘交互，将永久保存的数据放到磁盘中（虚拟内存），慢而容量大，5ms寻道时间。

操作系统对内存分配做了什么：
(1)抽象，逻辑地址空间；(2)保护，独立地址空间；(3)共享，访问相同内存；(4)虚拟化，更多的地址空间，对应用程序透明

操作系统管理内存的不同机制：
程序重定位，分段，分页，虚拟内存，按需分页虚拟内存

OS本身也是软件，实现高度依赖于硬件，要知道内存架构，MMU（内存管理单元，硬件组件中负责处理CPU的内存访问请求）

3-2地址空间和地址生成

地址空间的概念：
物理地址空间是硬件支持的地址空间
E.G:内存条代表的主存，硬盘代表的磁盘
起始地址空间0，到地址max
逻辑地址空间是一个运行的程序所具有的内存范围，一维线性
二者之间的交互，映射关系，落在物理地址空间上。

具体过程：
C程序通过编译，汇编，链接link，载入（程序重定位）生成EXE，将逻辑地址映射到物理空间上。C程序中函数的位置（入口），变量的名字就是逻辑地址，汇编后（.o文件）起始地址为0，把变量名和函数名转为相应