什么是内存 1.存储单元 用于存放数据的硬件,程序执行前先放到内存中才能被CPU处理 2.内存地址 给内存存储单元编地址,从0开始每个地址对应一个存储单元,可以按字节编址,也可以按字长编址,一个存储单元一个字节或字长
在分页存储管理中，一个程序的逻辑地址空间被划分成若干个大小相等的区域，每个区域称为页或页面，并且程序地址空间中所有的页从 0 开始顺序编号。相应地，内存物理地址空间也按同样方式划分成与页大小相同的区域，每个区域称为物理块或页框，与页一样内存空间中的所有物理块也从 0 开始顺序编号。在为程序分配内存时，允许以页为单位将程序的各个页，分别装入内存中相邻或不相邻的物理块中。由于程序的最后一页往往不能装满分配给它的物理块，于是会有一定程度的内存空间浪费，这部分被浪费的内存空间称为页内碎片。
在存储器里以字节为单位存储信息，为正确地存放或取得信息，每一个字节单元给以一个唯一的存储器地址，称为物理地址（Physical Address），又叫实际地址或绝对地址。
我将计算机开机后，假设操作系统消耗了 2G 的运行内存，我打开了某开发工具消耗了 5G 运行内存，又打开了某通讯工具消耗了 1G 运行内存，如下图所示。
CPU可以在一个cpu时钟内执行一个或多个其内置寄存器的指令。而访问内存需多个cpu时钟。由于内存频繁访问，可以再cpu与内存之间增加高速缓存
最近的状态些许迷惑，所以有一段时间没有写东西了，与此同时的，还有几乎停止的OS进度。今天下午也是抽了一片时间来重新学了一下分页存储，然后来写这一篇文章。关于为什么要写，因为真滴觉得分页存储的内容很容易让人发晕，各种相差无几的概念让人经常混淆，所以来写一篇文章梳理一下，也为了接下来更好的学习内存管理的其他内容。
本文是关于操作系统中逻辑地址和物理地址之间的区别。计算机操作系统中的内存使用两种不同类型的地址。物理地址是内存的实际地址，如RAM，虚拟地址只是缓存和RAM之间的逻辑地址映射。
离散分配 分页(Paging)，分段，段页式 一、分页 一个进程的物理地址可以是非连续的； 将物理内存分成固定大小的块，称为块（frame）； 将逻辑内存分为同样大小的块，称为页（page）； 将连续的页分配并存放到不连续的若干内存块中； 建立页表，记录每一页对应的存储块的块号，将逻辑地址转换为物理地址。 将产生内部碎片 地址转换方法 将逻辑地址转换为虚拟地址： CPU生成的地址分成以下两部分： 1.页号(p)：页号作为页表中的索引。页表中包含每页所在物理内存的基地址。 2.页偏移(d)：与页的基地址组合就
并发执行的程序在运行的时候共享系统的资源，一个进程会受到其他进行的制约，为了协调，达到资源共享，就需要实现进程的互斥和同步。
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。
进程调度能提高CPU利用率和计算机响应速度。为了实现这一性能，必须将多个进程保存在内存中，也就是说内存共享。
内存管理是操作系统设计中最重要和最复杂的内容之一，虽然 计算机硬件一直在飞速发展，内存 容量也在 不断增长，但是仍然不可能将用户进程所需要的全部程序和数据放入主存中，所以操作系统必须将内存空间进行合理地划分和有效地动态分配。操作系统对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。 - 地址转换，在多道程序环境下，程序中的逻辑地址与内存中的物理不可能一致，因此存储管理必须提供地址变换功能，把逻辑地址转换成相应的物理地址。 - 内存空间的扩充：利用虚拟存储技术或自动覆盖技术，从逻辑上扩充内存。 - 存储保护：保证各道作业在各自的存储空间内运行，互不干扰。
考虑到连续分配方式的缺陷，人们考虑到如果可以将一个进程分散然后分别装入到不相邻分区中就可以更加高效利用内存，基于这一思想，产生了“非连续分配方式”也成为离散分配方式
1.抽象，即给每个程序逻辑地址空间2.保护，不同程序的地址空间互相隔离，无法越界访问3.共享，对于一些公共函数库，可以只在内存中存一份，其它程序引用这一个库即可4.虚拟化，通过逻辑地址和虚拟内存，可以使用更大的地址空间
在连续分配中，一个进程不可被分割，只能整体放入一块连续的内存空间中；但在基本分页存储管理中，允许把一个进程按照固定大小 X 分割为多个部分，同时把内存也按照固定大小 X 分割为多个部分，并把前者对应地放到后者中（不要求连续存放）。通常来说，一个进程的最后一部分会小于 X，这部分若放到内存的某个 X 空间中，则仍然会产生碎片（这种碎片称为页内碎片），要让这种碎片尽可能小，X 也必须尽可能小。
ARP(Address Resolution Protocol，RFC 826）是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机通过将ARP请求广播到网络上的所有主机并接收返回消息来确定目标IP地址的物理地址，同时将IP地址和硬件地址存入本机ARP缓存中，下次请求时直接查询ARP缓存。
终于也是跨过了处理机管理，来到内存管理的内容了。目前基本存储管理这一章还差分页、分段以及段页三种管理方式没有学，之所以在学之前来写这一篇文章，主要是觉得这一章的内容过于零碎了，不易成逻辑又很容易忘掉，所以写这一篇来串一下已学的内容，在复习的基础上为学接下来的做一些铺垫。
存储器的层次： 分为寄存器、主存（内存）和 辅存（外存）三个层次。 主存：高速缓冲存储器、主存储器、磁盘缓冲存储器， 主存又称为可执行存储器； 辅存：固定磁盘存储器、可移动的外部存储器； 其可长期保存数据，但不能被处理器直接访问。 此处针对的是在OS层面上对主存（内存）的管理。 内(主)存储器管理的主要功能：① 逻辑地址到物理地址的转换 ② 内存（主存）空间的分配与回收 ③ 内存信息（数据）的共享与保护 ④ 内存的逻辑扩充（虚拟存储器的实现）
GDT在内存中的地址和大小存放在CPU的gdtr控制寄存器中，而LDT则在ldtr寄存器中。
内存管理的必要性 很早之前计算机只能运行单个进程，就算运行批处理程序，也是棑好对，一个一个的进行处理，不存在多个进程并发运行，这时候内核对于内存管理相对比较简单，直接把物理内存地址拿过来是使用即可。 随着计算机演进，支持多进程的OS,多个进程都都使用同一个物理地址空间，很容易多个进程之间相互干扰而引起进程的不可预期的行为。为了解决这个问题，CPU中的MMU(内存管理单元)引入了虚拟地址空间。以32位操作系统经为例，每个进程都可以拥有4G的寻址空间，当进程需要内存时候，通过转换技术和虚拟地址进行关联。MMU通
非连续分配管理方式允许一个程序分散地装入到不相邻的内存分区，根据分区的大小是否固定分为分页式存储管理方式和分段式存储管理方式。分页存储管理方式中，又根据运行作业时是否要把作业的所有页面都装入内存才能运行分为基本分页式存储管理方式和请求分页式存储管理方式。
就上图而言， p1, p2 ,p3 ,p4 这四个进程在执行相对应的应用程序， 假设p1 先执行， p4 最后执行，那么我们就可以暂时将p4所需要的资源放到 磁盘中， 暂缓放到内存中 。而将真正需要内存的p1所需要的资源放到 内存中。
原文发布于微信公众号 - 云服务与SRE架构师社区（ai-cloud-ops），作者李勇。
这里有相对地址和绝对地址，相对地址就是别的球员相对于 1 号球员的位置，绝对地址是他们实际居住的房间号，相对地址就是内存中的逻辑地址，而绝对地址就是物理地址。
如上图，程序1、程序2、程序3装入到内存，而程序2运行完成被换出，内存空闲出20k，然后进来程序4，大小为25K，此时，只有两处空闲块，10K和20K，没有一处是符合条件的，应该怎么办？一个明显的办法就是将两块空闲区域进行合并，形成一个大小为30K的空闲块满足程序4。
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－计算机系统中存储器一般分为内存储器和辅助存储器两级 －内存可以分成系统区和用户区两部分，系统区用来存储操作系统等系统软件，用户区用于分配给用户作业使用
当进程在CPU上运行时，如指令中涉及逻辑地址时，操作系统自动根据页长得到页号和页内偏移，把页内偏移拷贝到物理地址寄存器，再根据页号，查页表，得到该页在内存中的块号，把块号左移页长的位数（二进制实现），写到物理地址寄存器。
存储器是计算机系统中最重要的资源之一，任何程序和数据及各种控制用的数据结构都必须占有一定的存储空间，因此，存储管理直接影响系统性能。
每一个进程都有一张段表LDT。整个系统有一张GDT表。且整个系统仅仅有一个总页表。
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）。 虚拟内存管理包括虚拟内存概念、请求分页管理方式、页面置换算法、页面分配策略、工作集和抖动。 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。虽然计算机硬件一直在飞速发展，内存容量也在不断增长，但是仍然不可能将所有用户进程和系统所需要的全部程序和数据放入主存中，所以操作系统必须将内存空间
程序到运行主要经过程序（外存）编译，链接，装入(内存)。《程序如何运行：编译、链接、装》:
对于通用计算机而言，存储层次至少分为三级：最高层为CPU寄存器，中间为主存，最低层是辅存，速度逐级变慢，容量逐级增大。详情可见：计算机组成原理：第三章 存储系统
操作系统，包括嵌入式系统，通常利用存储管理单元MMU（Memory Management Unit）来提供内存保护机制，实现系统内核与应用程序，应用程序与应用程序之间的隔离。
这里说的物理地址是内存中的内存单元实际地址，不是外部总线连接的其他电子元件的地址！
操作系统 页式存储 页与块之间的关系详解 操作系统 页式存储 页 块 逻辑地址 物理地址 块号 页号 以下这些概念在刚开始学的时候简直要逼疯我了，因为不同书籍不同作者就会有不同的叫法，比如说页内地址有叫页偏移的，块有叫页框的。。。 反正各种不爽。如果你也有这种状况，那不好意思，我先得说明一下，你还是适应一下我的叫法。因为这篇文章我说了算~~~~（有没有很霸气） 页式存储 注意页和块的对象的不同 对程序进行分页存储 对内存进行分块存储 文章最后会给出我总结的页和块的关系 逻辑地址和物理地址 a) 逻辑地址：由
本文涉及的硬件平台是X86，如果是其他平台的话，如ARM，是会使用到MMU，但是没有使用到分段机制； 最近在学习Linux内核，读到《深入理解Linux内核》的内存寻址一章。原本以为自己对分段分页机制已经理解了，结果发现其实是一知半解。于是，查找了很多资料，最终理顺了内存寻址的知识。现在把我的理解记录下来，希望对内核学习者有一定帮助，也希望大家指出错误之处。
摘 要：本文通过解剖Linux操作系统的虚拟存储管理机制，说明了Linux虚拟存储的特点、虚拟存储器的实现方法，并基于Linux Kernel Source 1.0，详细分析有关虚拟存诸管理的主要数据结构之间的关系。
操作系统的内存分配之基本分页存储管理，主要是内存分配策略的非连续分配管理。整个知识点都需要重点掌握。特别是给出逻辑地址，转换为物理地址的过程。
现代操作系统都采用的是逻辑地址，即我们在程序中定义的地址都是逻辑上的并不是真正的物理地址，原因是因为在多道程序中是不能确定到程序运行后的物理地址的，有可能被其他程序占用，有可能会动态的改变其地址，例如物理地址在02位置，当01位置的数据变大后导致数据02的空间需要被占用，此时物理地址会发生变化。逻辑地址可以让每个进程自己的地址都是连续的即在逻辑上是连续的。
1.绝对装入：在程序编译时就知道程序需要放在内存中的什么地方，编译后的程序不是从0开始的逻辑地址，而是真实的物理地址，然后采用绝对装入，按照编译程序产生的绝对地址进行装入。
（2）把程序计数器中存放的逻辑地址中的页号部分与控制寄存器中的页表长度比较，检查地址越界
http://bbs.chinaunix.net/thread-2083672-1-1.html
非连续分配允许一个程序分散地装入到不相邻的内存分区中，根据分区的大小是否固定分为分页存储管理方式和分段存储管理方式。
我们知道程序代码和数据必须驻留在内存中才能得以运行，然而系统内存数量很有限，往往不能容纳一个完整程序的所有代码和数据，更何况在多任务系统中，可能需要同时打开子处理程序，画图程序，浏览器等很多任务，想让内存驻留所有这些程序显然不太可能。因此首先能想到的就是将程序分割成小份，只让当前系统运行它所有需要的那部分留在内存，其它部分都留在硬盘。当系统处理完当前任务片段后，再从外存中调入下一个待运行的任务片段。的确，老式系统就是这样处理大任务的，而且这个工作是由程序员自行完成。但是随着程序语言越来越高级，程序员对系统体系的依赖程度降低了，很少有程序员能非常清楚的驾驭系统体系，因此放手让程序员负责将程序片段化和按需调入轻则降低效率，重则使得机器崩溃;再一个原因是随着程序越来越丰富，程序的行为几乎无法准确预测，程序员自己都很难判断下一步需要载入哪段程序。因此很难再靠预见性来静态分配固定大小的内存，然后再机械地轮换程序片进入内存执行。系统必须采取一种能按需分配而不需要程序员干预的新技术。
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,此章节可以跳过
实模式是有很大弊端的，首先，直接操作物理内存，这样的话每次只能运行一个程序，并且不安全；另外，内存最大使用到1M，限制太大。
学妹刚上大学，问我计算机内存知识需要了解么？我当场就是傻瓜警告，于是就有了这篇文章。
C语言模拟实现虚拟存储管理（请求分页存储管理）使用FIFO算法 1)实验目的 2)实验内容 3)实验基本原理和解决方案 4)数据结构、模块划分 5)画出程序的基本结构框图和流程图（包括主程序流程图、模块详细设计流程图等），对程序的每一部分要有详细的设计分析说明，说明设计实现所用的原理。 6)源代码，要求格式规范，适当加注释，以有助于说明问题为宜，注释不少于三分之一。 7)运行的结果，要求有对结果的分析 8）参考资料 一、实验目的 存储管理的主要功能之一是合理的分配空间。请求分页存储管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是：通过编程模拟实现请求分页存储管理中硬件地址转换过程、缺页中断处理过程，以及先进先出页面置换算法，加深对页式虚拟存储管理的理解，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换方法；通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。
由于交换技术，可能导致内存中会出现某些小区域（空闲）是无法加载任何进程的。称之为零头（fragment）。 为了使得内存得以有效利用，采用一种称为压缩/紧凑的技术，动态调整进程在内存中的位置，以减少零头。如此便会导致一个进程占据不同的分区的情况出现。
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