提纲：

🔥操作系统内存分配

• 连续内存分配

  • 单一连续分配

  • 固定分区分配

  • 动态分区分配

• 非连续分配管理

  • 连续分配方式

  • 基本概念

  • 基本原理

  • 页面置换算法

  • 抖动

  • 分段存储

一、操作系统内存分配

1. 连续内存分配

• 1、单一连续分配：将内存分为系统内存和用户内存，系统内存仅供系统使用，一般位于内存低地址区，只能用于单系统单进程

• 2、固定分区分配：将用户内存分为多个固定大小的分区，每个分区只装入一个进程，分区大小过小会造成大任务无法放入，过大会造成大量内存碎片，内存利用率极低

• 3、动态分区分配：根据进程大小动态分配分区大小与数量

  • 首次适应算法：维护一个空闲分区地址链，进程需要放入时，从低地址端开始查找，直到找到能放入的分区，在分区中划出一块内存放入进程缺点：每次从低地址端进行遍历，效率低，并且分区划分会产生大量内存碎片

  • 循环首次适应算法：在首次适应算法基础上，不再每次从低地址遍历，而是从上一次遍历的指针位置开始查找，从而减小了遍历的开销缺点：高地址部分的分区被多次划分，导致内存中的大的可用分区太少

  • 最佳适应算法：寻找第一个能放下进程且最小的分区缺点：这种方式产生的划出的剩余空间最小，意味着有大量无法利用的内存碎片，且每次划分后需要对分区链表进行重排序

  • 最差适应算法：刚好相反，每次都选择最大的分区放进程，通常划分后剩下的分区仍能装下新的进程缺点：内存中缺少大的分区的缺点更加明显

2.非连续分配管理

• 连续分配方式：内存连续分配通常会产生大量内存碎片，不能很好的利用内存空间，并且通常开销较大

• 基本概念：通过将用户进程需要的内存分散，将其装入不同的分区中，从而有效的利用内存，甚至可以让逻辑内存超过物理内存

• 基本原理：

  • 1、每个用户进程都有一个需要的内存的地址空间，将这个地址空间划分为多个小块，每一个小块就是一个页，用户进程实际拥有的是一块连续的虚拟内存空间（vma），在物理内存中维护一个页表提供虚拟内存到物理内存的映射

  • 2、程序运行时不需要在物理内存中加载所有页，在程序引用到某页的内存地址时，由 cpu 的 MMU（内存管