操作系统中的存储器管理：地址重定位与分区分配

"操作系统课件第3章存储器管理，主要涉及地址重定位、动态分区分配、分页分段存储管理以及虚拟存储技术。" 在操作系统中，存储器管理是核心功能之一，它确保多个进程可以高效且安全地共享有限的内存资源。本课件的第三章主要讲解了以下几个关键概念： 1. **地址重定位**：地址重定位是指将用户程序中的逻辑地址（相对地址）转换为实际内存中的物理地址（绝对地址）。这是因为在计算机执行程序时，需要使用可以直接寻址的物理地址。逻辑地址通常基于程序的相对位置，而物理地址则是内存单元的实际位置。 2. **动态分区分配**：动态分区分配方式是根据进程需求动态地划分内存空间。这种方式允许内存的灵活使用，但可能导致内存碎片，影响效率。课件可能涵盖了最佳适应、最差适应、首次适应等不同的动态分区算法。 3. **分页存储管理**：分页是将内存分割成固定大小的页，同时将用户程序逻辑地址空间也分割成同样大小的页。页表用于记录每个逻辑页对应的物理页地址，实现了逻辑地址到物理地址的映射。这种方式减少了内存浪费，但增加了地址转换的开销。 4. **分段存储管理**：分段更侧重于程序的逻辑结构，每个段代表程序的一个部分，如代码段、数据段、堆栈段。每个段可以有不同的长度，段表用于存储段号和段基址。这种方式有利于代码的组织和保护，但同样可能导致内存碎片。 5. **虚拟存储管理**：虚拟存储技术结合了主存和辅存，通过页面替换策略，使得进程可以使用比实际内存更大的地址空间。请求分页系统是虚拟存储的一种实现，它只将当前需要的部分程序和数据加载到内存，其余部分保留在磁盘上，需要时再调入。 6. **页面置换算法**：在请求分页系统中，当所有物理页都被占用，而新请求的页不在内存时，就需要选择一个页进行替换。常见的页面置换算法有LRU（最近最少使用）、FIFO（先进先出）和OPT（最佳页面替换）等。 本课件深入探讨了操作系统如何管理和优化内存资源，确保多进程环境下的高效运行。这些概念是操作系统课程的基础，对于理解和设计复杂的系统架构至关重要。