内存管理
装入和链接¶
装入¶
链接¶
补充¶
内存分配¶
连续分配¶
单一连续分配¶
固定分区分配¶
动态分区分配¶
离散分配¶
分页¶
分段¶
段页式¶
页、页框、页表、页表项¶
多级页表¶
- 采用多级页表的原因：
- 页表太大 -> 主存只放顶级页表
- 页表太大找不到连续空间放 -> 二级页表拆开离散放
- PDBR中存放的是当前进程的顶级页表在内存中的物理起始地址。
- 对于一个进程而言，顶级页表只有一页
- 对于操作系统而言，每个进程都有一份页表，因此顶级页表是存在若干张的，离散的存储在主存中
- 因此，当发生进程切换时，PDBR中的起始地址也需要发生改变
页目录项（PDE）里存放的页框号，指向的是对应二级页表所在的物理块
碎片问题¶
虚拟存储¶
与基本分页的最大区别就是不用一次将全部页调入内存
内存分配¶
因为固定分配和全局置换是矛盾的，因此只有三种组合方式
调页¶
页面置换算法¶
- 只有FIFO会产生Belady异常
Clock下一次从断点处的下一个开始，不从头开始
抖动¶
补充¶
习题笔记¶
在页式虚拟存储管理系统中，确定进程正常运行所需的最少页框数时，需要考虑指令系统支持的寻址方式。如果只分配一个页框时，那么此时操作数是直接寻址等，就需要调入另一个页，但是页框只有一个，所以分配的页框就要多；如果是立即数就不用再调入一个页框。
内存映射文件¶
核心定义与基本功能
- 映射目标是虚拟地址： 内存映射文件机制的核心，是将磁盘上的文件内容映射到进程的虚拟地址空间中。
- 简化文件操作： 映射完成后，进程可以像访问普通内存数组一样直接读写文件数据，不再需要反复调用传统的
read()和write()系统调用。
进程间通信（IPC）的高效实现
- 共享内核页缓存： 当多个进程映射同一个文件时，操作系统的虚拟内存管理系统会将它们各自的虚拟页面，映射到相同的物理内存页（内核页缓存）上。
- 极高的通信效率： 进程 A 写入的数据，进程 B 可以直接从共享的物理内存中读取，省去了数据在用户态和内核态之间的多次来回拷贝，是所有 IPC 机制中效率最高的方式之一。
核心职责边界
- 只管“关联”，不管“干活”： 内存映射文件机制本身仅仅建立“文件对象”与“进程虚拟地址”之间的关联。
- 底层机制归属虚拟存储系统： 诸如“页到磁盘块的映射”、缺页中断处理、页面的换入换出等底层 I/O 操作，统统不是由映射机制直接实现的，而是由操作系统底层的通用虚拟内存管理系统统一维护和自动处理。
自映射¶
自映射（给软件/操作系统用）：因为 CPU 开启分页后只认虚拟地址，操作系统为了能修改维护页表，只能在虚拟空间里开个“后门”指向自己所在的物理页框，也就是在页表里存了自己的页框号。
PDBR（给硬件/MMU用）：里面存着实打实的物理地址，专门指引 MMU 在底层电路级别完成光速查表翻译。