操作系统存储器管理：从装入链接到虚拟存储

"操作系统课件：Chapter-04存储器管理" 在操作系统中，存储器管理是至关重要的一个部分，它确保了多个程序可以有效地在内存中运行，同时优化了存储资源的使用。本课件主要涵盖了以下几个核心知识点： 1. **程序的装入和链接**： - **绝对装入方式**：程序按照其在编译时确定的地址直接装入内存，程序中的逻辑地址和内存地址一致，无需后期调整。 - **可重定位方式**（静态重定位）：程序装入时，所有逻辑地址会根据内存的实际分配情况重新定位，使得逻辑地址与物理地址不同，地址转换仅在装入时进行。 - **动态运行时装入方式**（动态重定位）：程序在执行时才进行地址转换，这意味着程序在内存中的位置可以随时改变，提高了内存利用率。 2. **连续分配方式**：这是一种简单的内存分配策略，程序占用连续的内存空间。这种方式包括单用户、单任务系统中常见的固定分区分配和动态分区分配。 3. **分页存储管理方式**： - **基本分页**：将内存和进程空间划分为固定大小的页，通过页表进行地址映射，解决了内存碎片问题，但依然可能出现外部碎片。 4. **分段存储管理方式**： - **基本分段**：以逻辑段为单位分配内存，每个段可以独立分配，利于程序模块化和共享，但可能导致内部碎片。 5. **虚拟存储器**：虚拟存储器是一种逻辑扩展内存的概念，通过页表和磁盘交换实现大程序在小内存中运行。它结合了主存和辅存，使得程序可以超过实际物理内存的大小。 6. **请求分页存储管理方式**：在虚拟存储器中，只有当访问到的页不在内存时（缺页），才会从磁盘加载到内存，降低了对主存的需求。 7. **页面置换算法**：用于决定当内存满而需加载新页时，应替换哪个页。常见的算法有：最佳置换算法（OPT）、先进先出算法（FIFO）、最近最少使用算法（LRU）等。 8. **请求分段存储管理方式**：类似于请求分页，但以段为单位，提供了更好的地址结构和资源共享。 9. **存储器分级**：现代计算机通常采用多级存储体系，如缓存（L1、L2、L3）、主存和硬盘，以平衡速度、容量和成本之间的关系。 这些知识点共同构成了操作系统对内存资源高效管理和利用的基础，理解并掌握它们对于学习操作系统原理和实际操作系统的实现至关重要。