内存的使用

存在磁盘中的程序，转成汇编指令以后，用 call 40 ，表示调用位置为 40 地方的代码。但是程序的执行，是需要将程序加载到内存中实行的，那么此时的 call 要用到的地址，就必须是真实的物理地址，这个过程是如何实现的呢？

具体过程

1. 先在内存中，找到一段空白的内存。

2. 把程序加载到这一段内存中。

3. 将这段内存的初试地址，记作基地址，写入进程的 PCB 中，那么程序的实际地址就是在这个基地址上进行。这一步叫做地址翻译。

什么时候进行地址翻译呢？

一般如果是嵌入式系统，他的功能是固定的，每一次程序执行，都是使用固定的内存，那么可以在编译的时候进行翻译，但是大多数情况下，如PC机，因为内存资源比较珍贵，所以要经常把暂时用不到的进程，从内存挪到磁盘中去，用到的时候，再加载回来，这样的话，相当于程序对应的物理地址是要经常变化的，所以一般都是选择 在运行时候，进行地址翻译

程序的分段

在实际的使用过程中，其实并不是将整个的程序，而是分段的放入到内存中。

程序分段是 编译过程 完成的。

为什么要分段？

这是因为代码的每一段，特点和用途其实是不一样的，比如代码段只读，而动态数组的部分是要动态增长的。比如说动态数组随着增长的过程中，内存不够了，就要把程序挪到一段更大的内存空间中去，如果要把整个的程序都要挪动，那么工作量就比较大了，如果只挪动态数组这一小段，就比较简单了，所以内存要分段。

分段后的内存地址

分段以后，内存地址就要根据 <段号,段内偏移> 来进行地址翻译了。这就构成了 段表 (KDP)

操作系统也可以看成是一个进程，他对应的段表，就叫做 GDT 表。

内存的分区与分页

之所以要引出分段和分度的话题，在于我们上边把程序的段，在内存中到一段空的内内存，放进去，问题在于，如何找？

分区

这些分区，一般来说大小是不相等的，有的是一直就是未分配的空内存，有的是原来有程序运行，但是现在运行完了，把内存释放出来了，这样的话，如何在这些内存中，找一个合适的 内存块，把程序放进去。

一般来说，有三种策略

1. 首先适配：从上排着往下找，第一个找到的那个区。
2. 最佳适配： 找到大小最合适的那个区
3. 最差适配：每次都找内存最大的那个区

例题：
如果操作系统中，有的段很不规则，有时候需要很大的一个内存块，有时候又很小，此时使用那种分区分配算法？
A. 最先适配
B. 最佳适配
C. 最差适配
D. 没有区分

答案：最佳适配

这样分区存在的问题

这样存在的问题，即使因为分区的存在，会产生了很多的 内存碎片，导致了内存的利用率变低。

分页

为了解决内存采用 分区 造成的内存碎片过多，影响内存利用率低的问题，所以采用内存分页的方法。所以要采用分页的方法，即对内存中，每 4k 分成一个页。即最小的颗粒。这样的话，利用率就高了。同样的，这样如何进行查找呢？分区的时候，要通过 程序分段表,现在就要通过 程序分段表 进行地址翻译。

多级页表和快表

操作系统 の 内存管理

原文：https://www.cnblogs.com/rush-peng/p/15040083.html