1.2 記憶體**過程
二.段頁式儲存管理
三.虛擬記憶體
第一節是從物理記憶體的角度來說；第二節是從程序角度理解程序的儲存空間管理。
早期計算機程式設計並不需要過多的儲存管理，隨著計算機和程式越來越複雜，儲存管理成為必要。
儲存管理主要解決三個問題：
有以下三種分配方法
單一連續分配是最簡單的記憶體分配方式，只能在單使用者、單程序的作業系統中使用。
該方法將記憶體分為系統區和使用者區，系統區記憶體只能給作業系統使用，使用者區的記憶體只能給使用者使用。
固定分割槽分配是支援多道程式的最簡單儲存分配方式，記憶體空間被劃分為若干固定大小的區域(分割槽)，每個分割槽只提供給乙個程式使用，互不干擾。
1.1.3.1 相關資料結構
1.1.3.2 相關演算法記憶體**區在記憶體中有四種情況(假設使用空閒鍊錶儲存空閒區)：
字塊是相對物理裝置的定義，頁面則是相對邏輯空間（程序空間）的定義。
頁式儲存管理就是將程序邏輯空間等分成若干大小的頁面，相應的把物理記憶體空間分成與頁面大小相同的物理塊，以頁面為單位把程序空間裝進物理記憶體中分散的物理塊(字塊)。
頁面大小應該適中，過大難以分配，過小記憶體碎片過多，頁面大小通常是512b~8k。
如何知道程序的頁面分配到哪乙個物理塊（字塊）呢？
頁表：記錄程序邏輯空間與物理空間的對映。有兩項：頁表、字塊。
頁位址對應字的位址，頁位址也是分為兩部分，前m位(頁號)是頁面在頁表的索引，得到該頁的物理塊(字塊)；後b位(頁內偏移)指定頁面在物理塊(字塊)中的位址。
頁表在現代計算機系統中的問題：
現代計算機系統中，可以支援非常大的邏輯位址空間(232~264) ，這樣，頁表就變得非常大，要占用非常大的記憶體空間。比如，具有32位邏輯位址空間的分頁系統，規定頁面大小為4kb，則在每個程序頁表中的頁表項可達1m(220)個，如果每個頁表項占用1byte，故每個程序僅僅頁表就要占用1mb的記憶體空間。
為解決這一問題，引出多級頁表。只需要在執行時候載入根頁表，之後按需查詢二級頁表……
頁式儲存管理的缺點：有一段連續的邏輯分布在多個頁面中，將大大降低執行效率。
將程序邏輯空間劃分(非等分)成若干段，段的長度由連續邏輯的長度決定。比如，邏輯裡面有主函式main、子程式段x、子函式y等，按照每乙個函式的邏輯長度分配邏輯空間(段)。
段表：記錄程序邏輯空間與物理空間的對映。有三項：段號、基址、段長。
段位址：段號、段內偏移兩部分組成。模擬頁位址。
分頁可以有效提高記憶體利用率(雖然說存在頁內碎片)，分段可以更好滿足使用者需求。二者取其優，結合為段頁式儲存管理。
段頁式儲存管理先將邏輯空間按段式管理分成若干段，再把段內空間按頁式管理等分成若干頁。
段頁位址：由三部分組成。段號是程序邏輯空間具體哪一段；段內頁號是段裡具體某一頁；頁內位址是某一頁裡具體的字。
乙個遊戲十幾g，物理記憶體只有4g，那這個遊戲是怎麼執行起來的?
為什麼需要虛擬記憶體？
虛擬記憶體是作業系統記憶體管理的關鍵技術，使得多道程式執行和大程式執行成為現實。
工作方式：把程式使用記憶體劃分，將部分暫時不使用的記憶體放置在輔存中，使用輔存儲存之後可能用到的部分。
區域性性原理是指cpu訪問儲存器時，無論是訪問指令還是訪問資料，所訪的儲存單元都趨於聚集在乙個較小的連續區域中。
程式執行時，無需全部裝入記憶體，裝載部分即可；如果訪問頁不在記憶體，則發出缺頁中斷，發起頁面置換；從使用者層面看,程式擁有很大的空間，即是虛擬記憶體。
虛擬記憶體實際是對物理記憶體的補充，速度接近於記憶體，成本接近於輔存。
快取記憶體替換
頁面替換
時機不同
cpu讀取快取時沒有找到對應資料， 快取需要從主存中載入相關資料
主存缺頁時，主存需要從輔存載入頁面資料
層次不同
cache-主存層次
主存-輔存層次
目的不同
解決速度問題
解決容量問題
這也是為什麼計算機儲存器分層的乙個原因。
作業系統五大分類和五大管理功能
一般來說，作業系統可以分為五大管理功能部分 1 裝置管理 主要是負責核心與外圍裝置的資料互動，實質是對硬體裝置的管理，包括對輸入輸出裝置的分配，初始化，維護與 等。例如管理音訊輸入輸出。2 作業管理 這部分功能主要是負責人機互動，圖形介面或者系統任務的管理。3 檔案管理 這部分功能涉及檔案的邏輯組織...
作業系統之儲存器管理
儲存器的層次如下圖 上圖中，暫存器和主儲存器稱為可執行儲存器。快取記憶體的作用是緩和cpu與記憶體之間的速度差異，主要由硬體實現。磁碟快取的出現是由於記憶體容量不夠，需要引入磁碟，然而磁碟的i o速度遠低於主存的訪問速度，為了緩和兩者之間在速度上的差異，設定了磁碟快取。磁碟快取與快取記憶體不同，它本...
作業系統儲存管理
分段單元 分頁單元 邏輯位址 段基址 32位偏移量 線性位址 虛擬位址，0 4gb 實體地址 6個段暫存器 cs code段 ss stack段 ds data段 es fs gs 通用段暫存器 16位的段選擇符就存放在以上段暫存器中 線性位址 4gb 被分成以固定長度為單位的組，即頁。頁內部連續的...