十、内存管理
内存管理
存储器结构
- 存储器包括：寄存器、高速缓存、主存储器、硬盘缓存、固定磁盘和可移动存储介质
- 硬盘缓存是磁盘的一块区域，在进程被挂起时，进程被存入硬盘缓存中
- 高速缓存是一块独立的硬件，是我们平时说的L1，L2，L3级缓存
进程运行的基本原理
- 编译：由编译器将进程代码和依赖库代码编译成计算机能识别的语言
- 链接：由链接程序将进程代码与依赖库代码按照代码逻辑合并，生成装入模块
- 装入：由装入程序将装入模块加载到内存中
程序链接
- 静态链接：在装入阶段前的链接称为静态链接
- 装入时动态链接：进程一边执行装入过程，一边执行链接，称为动态链接
- 运行时动态链接：进程的核心功能在运行，发现需要的一些功能没有，引发缺页中断，然后加载需要的进程功能
- 动态链接的两种方式都是因为程序太大，一次性加载到内存中不合适
程序装入
- 绝对装入：知道内存中的空闲位置，将进程指定加载到这些位置（只适合单个进程）
- 可重定位装入：进程在加载时发现指定加载的位置不空闲，那么重新分配空间的位置加载
- 绝对装入和可重定位装入都是计算好进程所需的内存空间后，提前分配好的
- 动态运行时装入：进程加载多少就分配多少内存，适配运行时动态链接
逻辑地址和物理地址
- 在以前使用绝对装入的时候，代码中的内存地址和内存的物理地址一一对应
- 后来内存可以加载多个进程，代码中的内存地址还是以0作为起始地址，装入程序在加载进程时会做内存顺延，寻找新的空闲地址
- 新的空闲地址与代码中的内存地址是有偏差的，代码中的内存地址是逻辑地址，实际加载的地址要加上地址偏移量，进行逻辑地址与物理地址的转换
内存保护
- 防止cpu在执行进程时，跑到其他进程的内存区域
- 内存保护是使用寄存器将进程的起始地址和结束地址存储起来
内存扩充
- 覆盖：在内存中先划分出覆盖区，这部分区域存放的内容可以被覆盖。动态运行时装入加载所需进程功能就放在覆盖区
- 交换：内存中有些进程虽然加载了，但是使用频率不高。这种不活跃的进程，在内存不够用的时候会被放入硬盘缓存中
