操作系统笔记 - 第四章 存储器管理

本章重点：

• 理解程序的三种链接方式和三种装入方式。
• 掌握分区、分页和分段分配方式的概念，及分配算法和实现(连续与离散)。
• 掌握虚拟存储器的基本概念。
• 掌握请求分页、分段存储管理方式的概念、分配算法和实现

三种链接方式：

1. 静态链接：事先连接

   • 对相对地址的修改
   • 变换外部调用符号

2. 装入时动态链接：边装入边连接

   • 便于修改和更新
   • 便于实现对目标模块的共享

3. 运行时动态链接 Run-time Dynamic Linking

   • 对某些模块的链接推迟到执行时才进行，如， 错误处理模块

程序的处理顺序：编辑――编译――链接――装入――运行

三种装入方式：

1. 绝对装入
   
   • 编译后，装入前已产生了绝对地址（内存地址），装入时不再作地址重定位，装入后不能移动程序
   • 适用于单道系统
   • 绝对地址的产生：（1）由编译器完成，（2）由程序员编程完成。
2. 可重定位装入方式
   
   • 静态重定位：装入时完成，主要工作是对相对地址中的指令和数据地址的调整过程，适用于多道系统
   • 不允许程序运行时在内存中移动
3. 动态重定位
   
   • 动态重定位一般在执行时才完成“相对——绝对地址”的转换且有硬件的支持,能保证程序的可移动性

磁盘分区方式

1. 固定分区
   
   • 各分区等大或从小到大
   • 数据结构：将分区按大小排序，建立分区使用表，并将其地址、分配标识作记录
2. 动态分区
   
   • 数据结构：1．空闲分区表 2．空闲分区链

分区算法：

1. 首次适应算法FF(first fit)
   
   • 要求：分区按低址――高址链接
   • 特点：找到第一个大小满足的分区，划分。有外零头，低址内存使用频繁
2. 循环首次适应算法NF(next fit)
   
   • 从1中上次找到的空闲分区的下一个开始查找。
   • 特点：空闲分区分布均匀，提高了查找速度；缺乏大的空闲分区。
3. 最佳适应算法BF(best fit)
   
   • 分区按大小递增排序；分区释放时需插入到适当位置
   • 分割后留下小碎片，难以利用
4. 最坏适应算法WF(worst fit)
   
   • 总是挑选最大的空闲分区分割给作业使用
   • 分区按大小递减排序；
   • 优点：剩下碎片不至于太小
   • 缺点：缺乏大的空闲分区

5. 快速适应算法QF(quick fit)

   • 分类搜索：将空闲分区根据容量大小分类
   • 设立管理索引表
   • 优点：查找效率高；不要分割
   • 缺点：存储空间会有一定的浪费

6. 伙伴系统BS

   • 大小：为2k,
   • 将相同大小的所有空闲分区，设立一个空闲双向链表
     
     • 要分配一个n的存储空间， 首先求i值，让2i-1