操作系统内存管理复习：页式、分段与段页式

"该资源是一份关于操作系统概念的复习资料，涵盖了空闲空间管理、内存管理和地址映射等内容。" 操作系统是计算机系统的核心组件，负责管理和控制系统的硬件资源，包括内存和磁盘空间。在【空闲空间管理】中，操作系统需要有效地跟踪和分配磁盘上的未使用空间。一种常见的方法是使用空闲空间链表，记录所有的空闲磁盘块。此外，位向量技术也被用来标记磁盘块的状态，0表示空闲，1表示已分配。通过计算字中值为0的位数和第一个1的偏移，可以快速确定空闲块的数量。 进入【内存管理】的讨论，主要涉及连续内存分配和非连续内存分配。连续内存分配方法，如单一连续分配和固定分区分配，将内存划分为固定大小的区域供进程使用。然而，这种方法可能导致内存碎片。非连续内存分配则克服了这个问题，如分页和分段机制。 在分页系统中，逻辑地址由页号和页内偏移组成，页表用于实现从逻辑页号到物理页框号的映射。页表的结构有直接映射、多级映射等形式，有助于提高地址转换效率。分页管理还涉及到页大小的选择，通常取2的整数次幂以简化地址计算。在请求式分页系统中，如果被调出的页面很快又被调入，就可能发生“颠簸”或“thrashing”现象，这时操作系统可能需要通过替换策略来避免。 分段管理则按照逻辑结构将程序划分为段，每个段有自己的地址空间，段内地址与段表中的段基址相加得到物理地址。段页式存储管理结合了分段和分页的优点，程序逻辑地址包含段号、页号和页内位移，需要段表和页表共同完成地址映射。 地址映射是内存管理的关键，逻辑地址到物理地址的转换可以是静态的（编译时确定）或动态的（运行时重定位）。动态重定位允许进程在内存中浮动，以便优化内存布局。此外，地址保护机制确保进程不会越界访问其他进程的内存空间。 这份复习资料详细介绍了操作系统中关键的内存管理和磁盘空间管理概念，对于学习和理解操作系统原理非常有帮助。它涵盖了从基本的内存分配策略到复杂的地址映射技术，以及动态重定位和页面调度等重要主题。