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
程序装入和链接
步骤：编译 → 链接 → 装入
- 程序的链接方式：静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接
- 内存的装入方式：绝对装入、可重定位装入（静态重定位）、动态运行时装入（动态重定位，在执行过程中进行）
内存保护
- 设置一对上、下限寄存器
- 利用重定位寄存器（基址寄存器）和界地址寄存器（限长寄存器）进行判断
连续分配管理方式
- 单一连续分配：有内部碎片
- 固定分区分配：分区大小相等 / 不等；程序过大放不进分区、内部碎片导致主存利用率低
- 动态分区分配（可变分区分配）：外部碎片，用紧凑（compaction）技术解决
动态分区分配算法：
| 算法 | 特点 |
|---|---|
| 首次适应（First Fit） | 空闲分区按地址递增排列，每次从低址 开始找 |
| 最佳适应（Best Fit） | 空闲分区按容量递增排列；最容易产生内存碎片，但回收的分区利于再次利用 |
| 最坏适应（Worst Fit） | 空闲分区按容量递减排列 |
| 邻近适应（Next Fit） | 从上次查找位置继续查找 |
非连续分配管理方式
基本分页存储管理
- 页面和页面大小：进程中的块称为页（Page），内存中的块称为页框（Page Frame / 页帧），外存直接称为块（Block）
- 页表：实现从页号到物理块号的地址映射
- 基本地址变换机构：页表寄存器（PTR）。设页面大小 L、逻辑地址 A、物理地址 E：
- 页号 P = A / L，页内偏移量 W = A % L
- 若 P ≥ 页表长度 M，产生越界中断
- 页表项地址 = 页表始址 F + P × 页表项长度，取出物理块号 b
- 物理地址 E = b × L + W
- 具有快表的地址变换机构：高速缓冲存储器快表（相联存储器 TLB），主存中的页表常称为慢表；基于局部性原理
- 两级页表：顶级页表最多只能有一个页面；如 10 位一级页号 + 10 位二级页号 + 12 位页内偏移（32 位系统）
基本分段存储管理
- 按程序逻辑分段，段长不固定
- 地址变换：逻辑地址 A = 段号 S + 段内偏移 W；段表项地址 = 段表始址 F + S × 段表项长度；物理地址 E = 段始址 b + W
- 段的共享和保护：分段比分页更易于实现共享和保护
段页式管理
- 地址结构：段号 + 页号 + 页内偏移量
- 一个进程中段表只有一个，页表可能有多个
- 段页式管理的地址空间是二维的