03.操作系统内存管理

1.存储管理

  1.确保足够内存
  2.回收其他程序可以用
  3.确保剩余的内存可以取出一段内存使用
1
2
3

2.单一连续分配(单用户,单进程使用)

   1.系统区(系统使用)
   2.用户区(用户使用)
1
2

3.固定分区分配

  每个分区只给一个进程使用
1

4.动态分区分配

   1.空闲表数据结构
      0没有使用1已经使用
   2.空闲链数据结构 双向链表
      连续的空间就当成一个节点
   3.动态分区分配算法
       1.首次适应算法ff(循环适应算法是他的升级,由上次的尾部开始搜索)
           从首部开始,找到空闲大小大于的的空间(但首部堆积)
       2.最佳适应算法bf(找到最合适的内存大小)
          会避免大材小用,对表从小到大排序
       3.快速适应算法qf 
          要几个空闲表保存不同容量的区域
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

5.内存回收的过程

    1.空闲区位于回收区上面 -->扩大空闲区
    2.空闲区位于回收区在下面-->合并两个区作为一个节点
    3.空闲区1 回收区 空闲区2-->合并3个节点 ,第一个区地址为这个节点地址
    4. .... 空闲区  ...  (已经满了)  -->插入空闲区链表节点
1
2
3
4

6.段页式存储管理(管理进程的存储空间)

1.页式存储管理(字块[物理上]==页面[逻辑上] 相同大小)
       1.页面过大难以分配,过小会产生碎片(等比例划分)
       2.页面大小 512B-8K
       3.页表是物理位置与逻辑的位置的表 ,页面 字块
       4.多级页表 分子表
   2.段式存储管理(非等分来分)
        1.段号+基址(开始地址)+段长
   3.区分
           页表是一维的,段是二维的
           页是物理单位.段是逻辑单位
           页是由硬件决定的,段可动态变化
           分页提高内存利用率,分段是根据用户需求的(可视化,可管理)
   4.段页式存储管理(综合以上优点)(多个页面对应一个段)
        段号+段内页号+页内地址   +  段表 +页表
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

7.虚拟内存(游戏内存大而实际内存小,却可以运行)(暂时放到磁盘里,需要放在内存中)

  速度接近内存 成本接近辅存
1

8.程序的局部性原理(只能在局部访问和存取数据)

9.虚拟内存的置换算法

  1.先进先出
  2.最不经常使用算法
  3.最近最少使用算法
  4.主存(内存)替换的时机(缺页的时候)
1
2
3
4

10.buddy(伙伴)内存管理算法

1.基于2进制 效率高
2.处理内存(页)外碎片(没有分配出去,大小无法分配给进程的内存)
          页内碎片(分配出去了,相当于没有被充分利用的东西)
3.内存分配原则 向上取整为2的幂的大小(申请更大的内存,就减少页外碎片)
   70k-->128k
   129k-->256k
4.伙伴 两个相邻就是
5.管理流程
  分配: 100k
   1.100取二幂 128k  如没有128k的内存
   2.找到适合大小的内存块
   3.大小适合,如 (其他的他的幂2不满足大小)1m的满足 则拆分这个内存块,到足够大  如128k
  回收: 如上的逆过程
   1.判断内存伙伴在空闲链表
   2.  伙伴在链表上 合并 256-->512k-->1M
   3.插入空闲链表
6.缺点内存外碎片变为内存内碎片
   优点 提升了内存空间管理
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

11.swap交换空间(磁盘的一个分区)(内存满用这个)

 1.作用
       冷启动内存依赖(不使用的内存放在这)
       系统睡眠依赖
       大进程空间依赖
 2.swap空间与虚拟内存区别
    物理内存方面     进程内存方面
1
2
3
4
5
6