操作系统内存管理复习要点

"计算机操作系统复习资料，包含了操作系统原理中的内存管理知识，重点讲解了逻辑地址与物理地址的区别、动态加载和动态链接的概念、连续和非连续内存分配方法，特别是分页和分段管理机制，以及地址映射和保护方法。这份资料适合作为操作系统课程的复习材料，适用于结课考试准备。" 操作系统是计算机系统的核心组件，负责管理和协调计算机硬件与软件资源，以提供高效、安全的服务。本复习资料主要聚焦于内存管理这一关键领域。 内存管理的主要任务包括地址转换、内存分配和回收。在第8章中，逻辑地址和物理地址是两个重要的概念。逻辑地址是程序运行时使用的地址，而物理地址是实际内存中的位置。动态加载指的是程序在运行时才被装入内存，动态链接则允许程序在运行时才解析和绑定到其他库函数，提高了内存的利用率和程序的灵活性。 连续内存分配方法包括固定分区和可变分区，分别适用于简单和复杂的应用场景。然而，这种方法可能会导致内存碎片。非连续内存分配，如分页机制，通过将内存划分为固定大小的页框，以及将程序逻辑空间分割为相同大小的页，解决了这个问题。页表用于存储页号到物理页框号的映射，通常有直接映射、多级映射等不同的实现方式，以优化地址转换效率。分段管理则是按逻辑意义划分内存，每个段对应程序的一个部分，有助于代码的组织和共享。 分页系统中，页表的作用至关重要，它使得操作系统能快速进行逻辑地址到物理地址的转换。在请求式分页系统中，只有当需要的页面不在内存时，才会发生缺页中断，这可能导致颠簸现象，即频繁的页面调入调出。分段和分页的结合，即段页式存储管理，提供了更灵活的地址映射，每个程序有一个段表和多个页表。 地址映射过程中，逻辑地址通常由段号、页号和页内位移组成，经过段表和页表查找，最终计算得到物理地址。地址重定位是将逻辑地址转换为内存中的物理地址的过程，这是现代操作系统中的基本操作。 动态重定位的引入是为了应对内存管理中的灵活性需求，例如进程浮动和内存整理。实现动态重定位通常依赖于硬件支持，如基址寄存器和限长寄存器，使得程序在执行时可以改变其在内存中的位置，同时保持逻辑地址的不变。 简答题的示例问题涉及动态重定位的原因和实现，其解答表明动态重定位使得进程可以在内存中移动，以适应内存空间的变化，通常通过硬件的基址寄存器和界限寄存器来实现，确保地址转换的透明性。 这份复习资料详尽地涵盖了操作系统内存管理的核心知识点，是理解和掌握操作系统内存管理机制的重要参考资料，对于准备相关考试或深入学习操作系统原理非常有帮助。