内存管理理解：重定位、分页与分段解析

"第三章作业参考答案1" 本章内容主要涉及计算机系统的内存管理和地址转换技术，特别是重定位、逻辑地址、相对地址、物理地址、分页与分段的概念及其实现。 1. 重定位是指在程序装入内存后，根据实际的内存分配情况，将程序中的逻辑地址转换为内存中实际的物理地址。这是因为程序在编译时生成的地址通常是相对于程序起始位置的逻辑地址，而在执行时，这些地址需要根据内存的实际情况进行调整，以便正确地访问数据和指令。 2. 逻辑地址、相对地址和物理地址的区别在于它们的应用场景和计算方式。逻辑地址是在虚拟内存系统中分配给程序中某个位置的地址，允许程序假设它独占整个内存。相对地址是逻辑地址的一种形式，相对于某个已知的起点计算。而物理地址则是内存芯片上实际的存储单元地址，是硬件可以直接访问的地址。 3. 页和页框是分页存储管理中的概念。页是逻辑地址空间的单位，通常具有固定的大小，如2^10字节。页框是内存中实际分配给页的物理内存单元，也是固定大小的。分页系统会将逻辑地址分为页号和页内偏移量，页号对应页框号，页内偏移量用于在页框内找到具体数据。 4. 分页和分段的主要区别在于，分页是硬件级别的内存管理，对程序员透明，页大小固定，有助于避免外部碎片，但可能导致内部碎片。分段则在程序员层面可见，段长可变，能更好地适应不同大小的数据结构，减少内部碎片，同时支持共享和保护机制。 5. 在简单分页系统中，逻辑地址转换为物理地址涉及到页表的查询。例如，给定的系统有26位逻辑地址，2^10字节的页大小，2^16页的逻辑地址空间，这意味着页号占用22位，页框号占用10位，页表包含2^16个表项。 6. 在不同的内存管理方案下，逻辑地址到物理地址的转换方法各异。在分页系统中，通过页号和页表中的页框号计算物理地址。在分段系统中，先根据段号查段表得到段基址，然后加上段内偏移量得到物理地址。 7. 在分段系统中，逻辑地址需要通过段表查找对应的物理地址。例如，逻辑地址0,198对应物理地址为660+198=858，逻辑地址2,156对应物理地址为222+156=378，以此类推。 这些知识点对于理解计算机系统如何高效管理内存，以及如何在有限的内存资源中运行多个进程至关重要。它们涉及到虚拟内存、地址映射、内存分配策略等多个方面，是操作系统设计的基础。