虚拟内存管理：存储器分配与保护

本文主要介绍了存储器管理的相关概念和技术，包括存储器管理的功能、地址空间、存储空间、地址重定位、存储器保护以及存储器共享。 1. 存储器管理功能： - 存储器分配：解决多程序或多进程在内存中的共享问题，有效地分配和回收内存资源。 - 地址转换和重定位：通过地址变换方法和机构，将逻辑地址转换为实际的物理地址。 - 存储器保护：防止故障程序对操作系统和其他进程造成破坏，确保系统稳定运行。 - 存储器扩充：利用虚拟内存技术，使程序得以在有限的物理内存中运行，提高系统资源利用率。 - 存储器共享：允许多个并发进程共享程序和数据，提高系统效率。 2. 地址空间： - 符号名字空间：程序中符号名称的集合，如变量、函数等。 - 逻辑地址空间：经过编译连接后，目标代码所占据的地址范围。 - 物理存储器空间：由所有物理存储单元组成的集合，包含绝对地址、实地址或物理地址。 3. 地址重定位： - 原因：逻辑地址与物理地址不一致，程序执行需要物理地址。 - 静态链接：在程序装入内存前完成链接，适用于简单系统，但不灵活，不支持程序移动。 - 动态链接：在装入时或运行时进行链接，节省内存，提高系统效率，支持模块共享。 4. 存储器保护： - 通过越界检查确保进程不超出分配的内存区域，防止非法访问。 - 检查操作方式，限制读、写、执行权限，防止误操作。 5. 存储器共享： - 共享存储器可以是数据或程序，通常用于子程序共享和可重入程序（不可修改）。 - 单用户单道程序分配：用户独占内存，资源利用率低。 - 多用户多道程序分配（分区分配）：将内存划分为多个区域，分配给不同进程，提高资源利用率。 存储器管理是操作系统的核心组成部分，它确保了多个程序在内存中的有效、安全和高效运行。通过虚拟内存、地址重定位和存储器保护等机制，现代计算机系统能够同时处理多个任务，提供灵活的资源管理和强大的系统性能。