3.1.2内存管理的概念

灰太狼 2024-04-06 12:00 32阅读 0赞

## 内存管理的概念 ##

> 操作系统作为系统资源的管理者，也需要对内存进行管理，要管理些什么呢？

### 1.内存空间的分配和回收 ###

首先看几个问题？

1.  进程需要投入运行就需要先把数据放到内存中，内存中有的区域已经分配出去，有的区域是空闲的。操作系统要怎么记录这些区域呢？
2.  现有一个新的进程需要投入运行，内存中空闲的区域还很多，那么这个进程具体要存到哪块区域呢？
3.  当进程运行结束后，如何将进程占用的内存空间回收？

可以先回答文章开头的大问题，操作系统作为系统资源的管理者，也需要对内存进行管理，要管理些什么呢？

答：①操作系统负责内存空间的分配和回收。

这个回答范围比较庞大，之后的文章会逐步拆解，现在先来了解部分相关知识点。

### 内存空间的扩展 ###

新的问题，现在许多电脑游戏占用容量非常庞大，一般都有几十GB的大小，按理说这个游戏运行之前需要把几十GB的数据全部放入内存。然后，我们普通电脑内存才4GB到32GB，为什么游戏可以顺利运行呢？——虚拟技术（操作系统的虚拟性）

因此可以补充回答，②操作系统需要提供某种技术从逻辑上对内存空间进行扩充。

### 地址转换 ###

为了使编程更方便，程序员写程序时应该只需要关注指令、数据的逻辑地址。而逻辑地址到物理地址的转换（这个过程叫==地址重定位）==应该由操作系统负责，这样就保证了程序员写代码时不需要关注内存的实际情况。

补充回答，③操作系统需要提供地址转换功能，负责程序的逻辑地址与物理地址的转换。

### 内存保护 ###

补充回答，④操作系统需要提供内存保护功能。保证各进程在各自存储空间内运行，互不干扰。

![image-20220922164005424][]如上图，假设进程1的逻辑地址空间0到179；实际物理地址空间为100到279。

操作系统怎么进行内存呢？

方法一

在cpu中设置一对上、下限寄存器，存放进程的上、下限地址。进程的指令要访问某个地址时，CPU检查是否越界。如下图：

![image-20220922164350017][]

方法二：

采用重定位寄存器（又称基址寄存器）和界地址寄存器（又称限长寄存器），进行越界检查。重定位寄存中存放的是进程的起始物理地址，界地址寄存器中存放的是进程的最大逻辑地址。

重定位寄存中存放的是进程的起始物理地址，界地址寄存器中存放的是进程的最大逻辑地址。

相比于方法一，都是使用了两个寄存器，只不过存放内容不一样而已。

[image-20220922164005424]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/06/649372795ca1482caffca9024f42fbbc.png
[image-20220922164350017]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/06/c3dc98e1fb7c498e81bc92692bfb5ce5.png

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，32人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关 3.1.2内存管理的概念

内存管理的概念 > 操作系统作为系统资源的管理者，也需要对内存进行管理，要管理些什么呢？ 1.内存空间的分配和回收首先看几个问题？ 1. 进程需要投入运行就

灰太狼/ 2024年04月06日 12:00/ 0 赞/ 33 阅读

相关 312. 戳气球

有 n 个气球，编号为0 到 n-1，每个气球上都标有一个数字，这些数字存在数组 nums 中。现在要求你戳破所有的气球。如果你戳破气球 i ，就可以获得 nums\[le

以你之姓@/ 2023年02月28日 05:44/ 0 赞/ 55 阅读

相关 312戳气球

一、前言分类：动态规划。问题来源LeetCode 312 难度：困难。问题链接：[https://leetcode-cn.com/problems/burst-

向右看齐/ 2023年02月24日 01:32/ 0 赞/ 15 阅读

相关操作系统(6) 内存管理的概念

内存管理文章目录内存管理一、内存管理的概念二、覆盖与交换 1. 覆盖技术 2. 交

落日映苍穹つ/ 2022年12月31日 01:19/ 0 赞/ 159 阅读

相关操作系统概念（第八章）内存管理（二）

分页产生内部碎片，分段产生外部碎片。分页（paging）分页（paging）内存管理方案允许进程的物理地址空间可以使非连续的。分页避免了将不同大小的内存块匹配到交换

布满荆棘的人生/ 2022年08月18日 02:21/ 0 赞/ 306 阅读

相关操作系统概念（第八章）内存管理（一）

背景内存是现代计算机运行的中心。内存有很大一组字或字节组成，每个字或字节都有它们自己的地址。CPU根据程序计数器（PC）的值从内存中提取指令，这些指令可能会引起进一步对

川长思鸟来/ 2022年08月18日 02:13/ 0 赞/ 359 阅读

相关内存分配的概念

我们写过很多c/c++代码（或者其他编程语言），然后通过编译器进行编译再运行一个程序，要使用数据对象（例如变量、类对象）是得要分配内存的，而大家可能不太熟悉这些数据

悠悠/ 2022年05月30日 08:10/ 0 赞/ 230 阅读

相关 iOS概念攻坚之路（三）：内存管理

前言 iOS 的内存管理不止是「引用计数表」。 iOS 开发者基本都知道 iOS 是通过「引用计数」来管理内存的，但是也许并不知道 iOS 其他的内存管理方式，比如

野性酷女/ 2022年01月20日 02:27/ 0 赞/ 227 阅读

相关【知识强化】第三章内存管理 3.1 内存管理概念

![1089139-20190723082005215-372372272.png][] ![1089139-20190723082218650-1721573475.png

谁践踏了优雅/ 2021年11月16日 11:04/ 0 赞/ 270 阅读

相关 linux内存管理基本概念

1. Linux物理内存三级架构 ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9n

雨点打透心脏的1/2处/ 2021年07月28日 12:37/ 0 赞/ 458 阅读