首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布

操作系统 内存管理 内存存储管理方案

程序运行时必须提供对内存资源的最大申请量。 内存分配表与分区的分配、回收 用于固定分区管理内存分配表是一张分区说明表,按顺序每个分区说明表中对应一个表目。...系统初次启动后,在内存中出操作系统区之外,其余空间为一个完整的大空闲区,当有程序要求装入内存运行时,系统从该空闲区中划分出一块与程序大小相同的区域进行分配。...image.png 为了实现可变分区的管理,必须设置某种数据结构用以记录内存分配的情况,确定某种分配策略并且实施内存的分配与回收。...美方访问内存时,都要检查钥匙和锁是否匹配,若不匹配,将发出保护性中断。 分区管理方案的优缺点 优点:分区管理是实现多道程序设计中一种简单易行的存储管理技术。...通过分区管理内存真正成了共享资源,有效地利用了处理机和I/O设备,从而提高了系统的吞吐量和缩短了周转时间。在内存利用率方面,可变分区的内存利用率比固定分区高。

1.3K20

操作系统内存管理

一、内存管理概述 创建进程首先要将程序和数据装入内存中。...,因为装入只执行一次,移动了地址就变了; 动态重定位:在执行时进行地址转换,可以在内存中移动,需要一个重定位寄存器的支持; ---- 内存分配方式有两大类: 连续分配管理方式; 非连续分配管理方式;...非连续的方式又分为两种: 分页存储管理; 基本分页存储管理方式:一次性的将所有的页面装入内存; 请求分页存储管理方式:动态的将页面装入内存中; 分段存储管理; 这是整个内存管理的重点,所以单独成章讲解...二、基本分页存储管理方式 1、基本概念 分页技术就是将整个内存分为很多个 块 ,同时也将进程分为很多个 块,然后将这些块一一对应的塞进内存里去就可以了。 那为什么叫分页而不叫分块呢?...四、基本分段存储管理方式 之前的分页是直接将整个内存划分成为相等大小的页面,而分段是按照程序的 逻辑功能 划分的。

94710
您找到你想要的搜索结果了吗?
是的
没有找到

操作系统内存管理

通常逻辑地址为虚拟地址,从虚拟地址到物理地址的映射是由称为内存管理设备单元MMU的硬件来完成的。       用户进程只生成逻辑地址,且认为其地址空间为0到max。...3.连续分配内存      内存通常分为两个区域,分别驻留操作系统和用户进程。由于中断向量通常位于低内存操作系统也放在低内存。...在可变分区方案里,系统中有一个表用来记录那些内存占用还是未占用。当有新进程需要内存时,为该内存寻找足够大的孔,从这个孔中为该进程分配所需的内存,孔内未分配的内存可为其他进程所用。...进程需要在内存中以便运行,不过进程可以暂时从内存中交换到备份存储,当需要再次执行时再调回到内存中。如果进程地址绑定方式是在汇编时或加载时所定的,他只得移到原来内存空间。...这可能消耗大量物理内存。为解决这个问题,可以使用反向页表。 6.分段       采用分页内存管理有一个不可避免的问题:用户视角的内存和实际内存的分离。

84610

操作系统篇-内存管理

以下主要讲述进程到内存的映射 1.内存管理发展历程 1.1单进程DOS时代 DOS时代 - 同一时间只能有一个进程在运行,单进程 windows9x开始,多个进程可以装入内存 引发问题: 内存撑爆...1.2 内存管理 为了解决上面说的问题,引入现在的内存管理系统:使用虚拟地址、分页装入、软硬件结合寻址。...1.2.1 解决内存撑爆 将内存分页(内存不够用),内存中分成固定大小的页框(4K),把程序(硬盘上)分成4K大小的块,用到哪一块,加载那一块,加载的过程中,如果内存已经满了,会把最不常用的一块放到swap...通过下图再深入了解 P1,P2,P3,P4 4个进程都认为自己是独占整个内核的,实际上是共享操作系统内核。 MMU给每一个进程分配他们的内存资源。...如果内存装满了,使用LRU算法将最不常使用的页放入硬盘的交换空间中。 ?

88420

《现代操作系统》——内存管理

前言 内存管理操作系统中经典的话题。小型嵌入式系统一次只需要执行一个任务,对内存管理没有要求。现代的操作系统通常要同时执行多个进程,多个进程所占用的内存之和通常超出物理内存的容量大小。...所以,现代操作系统的设计者就要想办法来调和系统的多任务同时运行、软件体积膨胀和有限的物理内存容量之间的冲突,想尽办法做到鱼和熊掌兼得。这就是本文所介绍的操作系统内存管理。...本文所介绍的主要是: 操作系统为何实现物理内存的抽象? 操作系统如何给进程分配内存空间? 操作系统为何要引入虚拟内存这个概念? 操作系统的虚拟内存为什么以及如何进行分页?...在动态分配内存时,操作系统必须对其进行管理操作系统需要知道哪些内存在使用,哪些内存未使用(可以再次被分配)。...以上介绍的是硬件的方式实现TLB,即对TLB的管理和TLB的失效都是由MMU硬件来实现。但现代的机器中几乎所有的页面管理都是在软件中实现的。TLB表项被操作系统显示的装载。

75800

操作系统内存管理

引言 内存管理无疑是操作系统最重要的工作之一,本文我们就来详细介绍一下操作系统是如何管理内存的,分段、分页机制又是什么,线性地址、逻辑地址、物理地址、虚拟地址分别指的又是什么。 2....分页机制 一旦置位了 CPU 中 CR0 寄存器的最高位而启动了分页机制,我们得到的线性地址就需要通过 MMU(内存管理单元)进行分页机制才能转换成物理内存上的物理地址。...,让需求近于无限内存的软件可以在有限的内存环境下使用,于是有了将内存分块,并且将暂时不用的块放到磁盘上的分页机制,同时这个过程对于程序开发人员来说是完全透明的。...同时,二级页表每个表项也是 4 字节,共计 1024 个表项,所以也占用一个页面,即 4KB 内存,这样,总计可以寻址 102410244KB = 4GB 内存,恰好是 32 位操作系统的线性地址空间大小...MMU(内存管理单元)利用分页机制进行转换以后就可以得到实际的物理地址了,对于程序员来说,他们并不关注 MMU 如何工作以及其得到的结果,因为了解所操作的内存究竟在哪个页框中是没有什么意义的,所以他们只需要关心线性地址或者逻辑地址就可以完成全部工作了

46520

操作系统之进程管理内存管理总结

简介 计算机是由很多资源组成的,像我们常见的 CPU、内存、硬盘等。如果我们想要使用这些资源去完成某个计算任务,那么就需要有一个管理者来协调这些资源,操作系统就是这个管理者。...常见的操作系统有 Unix、Linux、DOS、Windows、Mac 等。 在操作系统里,主要对以下四种对象进行了抽象管理:进程管理内存管理、文件管理、I/O 管理。...段页式管理 分段管理让程序的内存分配有了逻辑含义,能更好的满足用户需求,而分页管理提高了内存的利用率,减少了外部内存碎片。因此将两者结合,也就是现在操作系统常用的段页式内存管理了。...[段页式管理] 内存交换 尽管操作系统内存管理进行了很多优秀的设计,但对于物理内存来讲,它的上限就是固定的,比如内存条大小为 4G,那再怎么优化,也只能使用 4G 的上限。...总结 操作系统的进程管理内存管理是我们程序运行的基础保障,其解决的问题也是经典的案例,很值得我们深入的学习!

88211

操作系统核心原理-5.内存管理(上):基本内存管理

操作系统的两个角色分别是魔术师和管理者,在管理者这个角色中,除了CPU之外,内存操作系统管理的另外一个重要资源。内存管理需要达到两个目标:一是地址保护,即一个程序不能访问另一个程序的地址空间。...这两个目标就是衡量一个内存管理系统是否完善的标准,它是所有内存管理系统必须提供的基本抽象。 一、内存管理二三事 1.1 内存管理的目标   (1)地址保护:一个程序不能访问另一个程序地址空间。   ...这两个目标是衡量一个内存管理系统是否完善的标准,它是所有内存管理系统必须提供的基本抽象。 ...二、基本内存管理 2.1 单道编程的内存管理   在单道编程环境下,整个内存里面只有两个程序:一个是用户程序,另一个是操作系统。   ...由于只有一个用户程序,而操作系统所占用的内存空间是恒定的,所以我们可以将用户程序总是加载到同一个内存地址上,即用户程序永远从同一个地方开始执行。

69120

操作系统核心原理-5.内存管理(下):段式内存管理

三、段页式内存管理 3.1 何为段页式内存管理   段页式管理就是将程序分为多个逻辑段,在每个段里面又进行分页,即将分段和分页组合起来使用。...四、内存管理的演变   (1)一开始,人们根据直觉,将一个程序作为一整段进行管理,从而形成了纯粹分段(固定加载地址、固定分区、非固定分区、交换)管理模式,也称为基本内存管理模式,这种模式由于直观易实现,...(2)但是,纯粹分段存在重大缺陷(由于此种模式下一个程序只有一段,从而导致内存空间增长困难,外部碎片、程序不能超过物理内存容量、一个程序必须同时加载到内存才能执行等缺点),为了克服这些缺点,引入了页式内存管理模式...这样,人们又引入了段页式管理模式。   因此,内存管理模式经历了从纯粹分段到分页,再到逻辑分段,再到段内分页的演变过程,如下图所示: ? 参考资料 ?...邹恒明,《操作系统之哲学原理》,机械工业出版社 作者:周旭龙 出处:http://edisonchou.cnblogs.com 本文版权归作者和博客园共有,欢迎转载,但未经作者同意必须保留此段声明,且在文章页面明显位置给出原文链接

45530

操作系统核心原理-5.内存管理(中):分页内存管理

在上一篇介绍的几种多道编程的内存管理模式中,以交换内存管理最为灵活和先进。但是这种策略也存在很多重大问题,而其中最重要的两个问题就是空间浪费和程序大小受限。...}   而这个翻译过程由内存管理单元(MMU)完成,MMU接收CPU发出的虚拟地址,将其翻译为物理地址后发送给内存。...此外,内存管理单元依赖于页表来进行一切与页面有关的管理活动,这些活动包括判断某一页面号是否在内存里,页面是否受到保护,页面是否非法空间等等。   页表的一个记录所包括的内容如下图所示: ?   ...因此,一般的商业操作系统都没有采纳LRU页面更新算法。...而且,按时钟组织的页面只是在内存里面的页面,在内存外的页面不放在时钟圈里,从而提高实现效率。 鉴于其时间与空间上的优势,工作集时钟算法被大多商业操作系统所采纳。 参考资料 ?

1.2K30

操作系统内存管理——分区、页式、段式管理

分区式存储管理是把内存分为一些大小相等或不等的分区,操作系统占用其中一个分区,其余的分区由应用程序使用,每个应用程序占用一个或几个分区。...缺点是:要求程序全部装入内存,没有足够的内存,程序就不能执行。 4.2 页式管理的数据结构 在页式系统中进程建立时,操作系统为进程中所有的页分配页框。当进程撤销时收回所有分配给它的页框。...在程序的运行期间,如果允许进程动态地申请空间,操作系统还要为进程申请的空间分配物理页框。操作系统为了完成这些功能,必须记录系统内存中实际的页框使用情况。...程序加载时,操作系统为所有段分配其所需内存,这些段不必连续,物理内存管理采用动态分区的管理方法。 在为某个段分配物理内存时,可以采用首先适配法、下次适配法、最佳适配法等方法。...5.2 段式管理的数据结构  为了实现段式管理操作系统需要如下的数据结构来实现进程的地址空间到物理内存空间的映射,并跟踪物理内存的使用情况,以便在装入新的段的时候,合理地分配内存空间。

2.1K10

操作系统学习笔记-内存管理

参考资料: 《操作系统(精髓与设计原理 第6版) 》 第七章:内存管理 我们已经知道,在单道程序设计系统中,内存被划分成两部分: 一部分供操作系统使用(驻留监控程序、内核); 一部分供当前正在执行的程序使用...在多道程序设计系统中(我们重点关注于此): 必须在内存中进一步细分出“用户”部分,以支持多道程序 内存需要管理已确保有适当数目的就绪进程使用处理器时间 这就是内存管理。...内存管理的主要操作是处理器把程序装入内存中执行。...,内存管理涉及一种称为虚存(虚拟内存)的复杂方案。...在介绍分区之前还要明白一件事情,大多数内存管理方案都假定操作系统占据内存中的某些固定部分,而内存中的其余部分则供多个用户进程使用。我们考虑的仅仅是对用户内存空间的管理

64710

操作系统 内存管理 页式存储管理方案

把一个逻辑地址连续的程序分散存放到几个不连续的内存区域中,并且保证程序的正确执行,即可充分利用内存空间,又可减少移动所花费的开销。...基本思想 该技术已广泛用于微机系统中,支持页式存储管理的硬件部件通常称为“存储管理部件”。 存储管理部件首先把内存分为大小相等的许多区把每个区称为“块”,块是进行主存空间分配的物理单位。...页式存储管理的地址转换 当进程被调度程序选中投入运行时,系统将其页表手地址从进程控制块中取出送入该寄存器,页表长度寄存器用于保存正在运行进程的页表的长度。...在大多数操作系统中采用二级页表,有页表页和页目录一起构成进程页表。 第一级表示页目录,保存页表页的地址,第二级表示页表页,保存物理页面号(即内存块号)。...块表 页面存储管理中的页表是存放在内存中的。当要按给定的逻辑地址进行读写时,必须访问内存两次。 第一次按页号读出页表中对应的块号。 第二次按计算出来的绝对地址进行读写。

1.1K20

操作系统 内存管理 基本概念

内存管理操作系统中重要功能之一。 基本概念 存储体系 存储设备的速度仍然明显慢于同一级别的中央处理器的速度。任何一种存储设备都无法在速度与容量两个方面同时满足用户的需求。...系统区:用以存放操作系统常驻内存的部分,用户不能占用这部分空间。 用户区:分配给用户使用,用于装入并存放用户程序和数据,信息随时都会发生变化, 存储管理的实质就是管理供用户使用的那部分空间。...内存管理问题的主要包括:内存管理方法、内存的分配和释放算法、虚拟存储器的管理、控制内存和外存之间的数据流动方法、地址交换技术和内存数据保护与共享技术等。...内存存取速度快。 存储保护与安全。 共享与通讯。 及时了解有关资源的使用状况。 实现的性能和代价合理。 在操作系统中存储管理的主要任务。...当发生地址越界或者非法操作的时候,由硬件产生中断,进入操作系统处理。 ”扩充“内存容量 在硬件支持下,软件、硬件相互协作,将内存和外存结合起来统一使用。

66220

Android内存管理(二)操作系统基础

这里不在详细的讲解操作系统,只是介绍关于内存的几个关键名词及相关概念: 物理内存 虚拟内存 逻辑地址 交换空间 熟悉以上操作系统名词对于的后续介绍Android内存管理比较重要,请大家认真阅读.如果的比较熟悉上述几个关键名词...虚拟内存: 是操作系统级别的概念,指计算机呈现出要比实际拥有的内存大得多的内存量。...它使得每个应用程序都认为自己拥有独立且连续的可用的内存空间(一段连续完整的地址空间),这个内存大小跟操作系统的位数有关。比如32位系统,逻辑内存的最大为2^32。...2.分析问题缘由 问题: 自己装的是4G内存条,可是操作系统显示的内存却是3.75G 自己装的是8G内存条,可是操作系统显示的内存也是3.75G 在使用计算机时,其支持的最大内存是由操作系统和硬件两方面决定的...其实操作系统显示的内存3.75G,是逻辑地址。

1.2K20

想和你聊聊操作系统内存管理

Management Unit): 负责虚拟地址到物理地址的转换 平常加载程序的顺序是 操作系统把程序从磁盘加载到内存中(程序一开始是在磁盘中存放的) CPU去执行程序的第一条指令但是这个指令现在在物理内存中...:分段和分页 分段机制 操作系统以“段”(一段连续的物理内存)的形式管理/分配物理内存 应用程序的虚拟地址空间由若干个大小不同的段组成:代码段、数据段等等 当CPU访问虚拟地址中的某一个段的时候,MMU...分段缺点 在虚拟地址空间中,相邻的段所对应的物理内存空间可以不相邻,操作系统能够实现物理内存资源的离散分配,但是这种段式分配方式容易导致在物理内存上出现外部碎片 图中装载不进来的就是外部碎片 ?...段页式内存管理 分段管理 优点: 很方便的按照逻辑模块实现信息的共享和保护 缺点: 容易产生外部碎片 分页管理 优点 内存空间利用率高,不会产生外部碎片,只会有少量页内碎片 缺点: 不方便按照逻辑模块实现信息的共享和保护...段页式内存管理 将地址空间按照程序自身的逻辑关系分为若干层,将各段分为大小相等的页面 将物理内存与虚拟内存划分为大小相等的一个个的内存块,系统以块为单位为进程分配内存 逻辑地址/虚拟地址(段号,页号,

50230

操作系统内存管理内存管理3.1 内存管理的概念3.2 内存覆盖与内存交换3.3 内存连续分配管理方式3.4 内存非连续分配管理方式

内存管理 包括内存管理和虚拟内存管理 内存管理包括内存管理概念、交换与覆盖、连续分配管理方式和非连续分配管理方式(分页管理方式、分段管理方式、段页式管理方式)。...3.1 内存管理的概念 内存管理(Memory Management)是操作系统设计中最重要和最复杂的内容之一。...操作系统内存的划分和动态分配,就是内存管理的概念。 有效的内存管理在多道程序设计中非常重要,不仅方便用户使用存储器、提高内存利用率,还可以通过虚拟技术从逻辑上扩充存储器。...内存管理的功能有: 内存空间的分配与回收:由操作系统完成主存储器空间的分配和管理,使程序员摆脱存储分配的麻烦,提高编程效率。...在算法实现时,使用数组或链表进行管理。除了内存的利用率,这里的算法开销也是操作系统设计需要考虑的一个因素。 ?

2.2K81

操作系统内存管理(思维导图详解)

操作系统内存管理:总的来说,操作系统内存管理包括物理内存管理和虚拟内存管理。 物理内存管理: 包括程序装入等概念、交换技术、连续分配管理方式和非连续分配管理方式(分页、分段、段页式)。...程序直接访问和操作的都是物理内存内存管理也非常简单,除去操作系统所用的内存之外,全部给用户程序使用,想怎么折腾都行,只要别超出最大的容量。...3.1 单一连续存储管理 在这种管理方式中,内存被分为两个区域:系统区和用户区。应用程序装入到用户区,可使用用户区全部空间。其特点是,最简单,适用于单用户、单任务的操作系统。...程序加载时,操作系统为所有段分配其所需内存,这些段不必连续,物理内存管理采用动态分区的管理方法。 在为某个段分配物理内存时,可以采用首先适配法、下次适配法、最佳适配法等方法。...6.2 段式管理的数据结构 为了实现段式管理操作系统需要如下的数据结构来实现进程的地址空间到物理内存空间的映射,并跟踪物理内存的使用情况,以便在装入新的段的时候,合理地分配内存空间。

42520

操作系统中的页式内存管理

编者注:操作系统中两个重要的概念是CPU和内存,CPU管理相对来说比较"直男"一点,只顾着执行指令,最多忙到100%或者超频执行;但对于内存来说,它是资源有限的,如果进程占用内存较大甚至大于物理内存,并且要同时执行多个进程...,这就涉及到内存管理。...操作系统中要同时执行多个进程程序,要保证它们之间互不干扰,也就是说一个进程不能访问另一个进程的内存空间。...虚拟内存 虚拟内存操作系统发展史上一个重要的里程碑,虚拟内存的使用,避免程序直接和主存(物理内存)打交道,并且对缓存、主存和磁盘做了统一抽象,这样程序就可以突破物理内存的大小限制,当然程序还是要受制于虚拟内存的大小限制的...只是简单说说可能体现不出来分页管理的优势,让我们思考下,除了分页管理之外,简单的内存管理该如何做呢?

1.5K20
领券