【操作系统】内存管理（一）—— 内存管理的概述与总结

内存管理的概念

操作系统对内存空间进行合理的划分和有效的动态分配，这就是内存管理的概念。

内存管理的功能

• 内存空间的分配与回收
• 地址转换
• 内存空间的扩充
• 存储保护

1. 内存空间的分配与回收

详细内容见：

内存管理（三）—— 内存的分配与回收（1）

内存管理（四）—— 内存的分配与回收（2）

2. 地址转换

负责程序的逻辑地址与物理地址的转换。

程序员写程序时应该只需要关注指令、数据的逻辑地址。而逻辑地址到物理地址的转换（这个过程称为地址重定位）应该由操作系统负责，这样就保证了程序员写程序时不需要关注物理内存的实际情况。要了解地址转换，对程序的运行过程需要一定的了解。

详细内容见：

内存管理（二）—— 程序运行的基本过程和要求

3. 内存空间的扩充

游戏 GTA 的大小超过 60GB，按理来说这个游戏程序运行之前需要把 60GB 数据全部放入内存。然而，实际我的电脑内存4GB，但为什么这个游戏可以顺利运行呢？
——虚拟技术（操作系统的虚拟性）

详见：
内存管理（五）—— 内存空间的扩充

4. 内存保护

操作系统需要提供内存保护功能。保证各进程在各自存储空间内运行，互不干扰。

内存保护可采取两种方法：
方法一：在CPU中设置一对上、下限寄存器，存放进程的上、下限地址。进程的指令要访问某个地址时，CPU检查是否越界。

方法二：采用重定位寄存器（又称基址寄存器）和界地址寄存器（又称限长寄存器）进行越界检查。重定位寄存器中存放的是进程的起始物理地址。界地址寄存器中存放的是进程的最大逻辑地址。

总结