操作系统内存管理

内存，毫无疑问是最重要的资源，显然，操作系统对内存的管理我必须清楚。这里主要介绍了分页管理和分段管理。

1.页式管理

a.页式管理的基本思想

打破存储分配的连续性
将逻辑上连续的用户程序映射到离散的内存块
用户程序与内存空间被划分为若干等长的区域——逻辑页 与 物理页

用户程序的划分由系统自动完成

b.页式管理下的逻辑地址和物理地址的转换

使用页表进行转换。页表存储了逻辑页号和对应的物理页号，如下：

逻辑页号     物理页号

     0                      2
   1                       3
   2                       1
   3                       6

那么，操作系统就可以根据逻辑地址和物理块的大小来算出逻辑页号，从而找出物理页号，然后确定物理地址。比如：

若在一分页存储管理系 统中，某作业的页表如下所示。已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011，2148，4000，5012转 化为相应的物理地址。

页号 块号

0         2
1         3
2         1
3         6
页式存储管理的地址结构是一维的，即逻辑地址（或物理地址）只用一个数值即可表示。若给定逻辑地址A， 页面的大小为L，则页号p和页内地址d可 按照下式求得：p=int [A/L] d=A mod L；其中，int是 取整函数（取数值的整数部分），mod是取余函数（取数值的余数部分）。

物 理地址＝块的大小（即页的大小L）′块号f＋ 页内地址d

设 页号为p，页内位移为d，则：
（1）对于逻辑地址1011，p＝int（1011/1024）＝0，d＝1011 mod 1024＝1011。查页表第0页 在第2块，所以物理地址为1024′2＋1011＝3059。
（2）对于逻辑地址2148，p＝int（2148/1024）＝2，d＝2148 mod 1024＝100。查页表第2页 在第1块，所以物理地址为1024＋100＝1124。
（3）对于逻辑地址4000，p＝int（4000/1024）＝3，d＝4000 mod 1024＝928。查页表第3页 在第6块，所以物理地址为1024′6＋928＝7072。
（4）对于逻辑地址5012，p＝int（5012/1024）＝4，d＝5012 mod 1024＝916。因页号超过页表长度，该逻辑地址非法。

c.硬件支持

系统设置一对寄存器
页表始址寄存器：用于保存正在运行进程的页表的始址
页表长度寄存器：用于保存正在运行进程的页表的长度

2.段式管理

用户程序划分
按程序自身的逻辑关系划分为若干个程序段（Segment）

每个程序段都有一个段名，且有一个段号段号从0开始，每一段也从0开始编址，段内地址是连续的逻辑地址