操作系统原理：内存管理与地址转换详解

操作系统原理课程总结涵盖了操作系统的核心概念，其中重点讲解了第8章内存管理的内容。本章节主要讨论了以下几个关键知识点： 1. **逻辑地址与物理地址**：区分逻辑地址，即用户程序所使用的地址，和物理地址，即处理器可以直接访问的实际内存地址。页表的作用就是将逻辑地址转换为物理地址。 2. **动态加载与动态链接**：动态加载允许程序在运行过程中加载或卸载模块，而动态链接则是在程序执行时连接所需库函数，提高系统效率和灵活性。 3. **连续内存分配与内存映射**：连续内存分配用于简单分配，内存映射则是通过虚拟内存技术，使得进程的地址空间看起来像连续的，即使物理内存不连续。 4. **非连续内存分配（分页机制）**：通过将内存划分为固定大小的页（页帧），解决大块内存的分配问题，包括页式管理中的页面大小、页面替换策略（如请求式分页中可能存在的“抖动”问题）。 5. **页表结构**：页表有不同的形式，例如简单页表、分段页表，用于记录页面的物理位置和权限信息。 6. **分段管理**：将程序划分为多个段，每个段有自己的地址范围，段表用于管理这些逻辑段，当逻辑地址超过段长时会导致地址越界中断。 7. **段页式存储管理**：结合了页式和分段的优点，每个进程有段表和页表，提供更灵活的地址映射。 8. **逻辑地址结构**：在页式管理系统中，逻辑地址由页号和页内位移组成，反映程序的内存布局。 9. **地址映射过程**：在分段管理中，通过查找段表确定段的位置，加上逻辑地址中的段内位移来计算物理地址。 10. **请求分页管理**：动态页面管理的一种，按需加载页面，减少内存占用。 11. **地址重定位**：操作系统在作业执行期间处理地址变换，将逻辑地址转换为正确的物理地址，以适应内存管理的变化。 在选择题部分，涉及内存管理的决策，如固定分区和可变分区的区别、操作系统对内存的控制以及中断处理的流程。 简答题部分强调了动态重定位的重要性，它是为了支持进程的内存浮动，即随着内存需求变化而调整进程地址。实现方式通常通过维护一张重定位表，当进程移动时，更新这个表来跟踪新的物理地址。 这门课件深入探讨了操作系统内存管理的关键概念和技术，对于理解现代操作系统如何有效地管理内存资源至关重要。