第7章 存储器管理
存储器管理的主要目标是为用户提供方便、安全和充分大的存储器。
存储器即主存、内存，分为两大部分：
系统区：供操作系统使用
用户区：划分为一个或多个区域，供用户进程使用。
存储器管理的功能
存储空间的分配和回收：
地址变换：将逻辑地址变换为物理地址
存储保护：防止因用户程序错误破坏系统或其他用户，防止程序之间的相互干扰
存储扩充：在逻辑上为用户提供一个比实际内存更大的存储空间
7.1 存储器管理的基本概念
逻辑地址：用户编程时所使用的地址。又称相对地址、虚地址。
地址空间：逻辑地址的集合。
物理地址：内存中的地址。又称绝对地址、实地址。
主存空间：物理地址的集合。
地址变换
地址变换：将逻辑地址转换为物理地址。又称地址映射、重定位。
地址变换分为两类：
静态地址变换
动态地址变换
静态地址变换
静态地址变换：又称静态地址重定位，地址变换在程序装入时一次完成，以后不再改变。
特点：不需硬件支持，但程序运行时不能在内存移动，程序需要连续存储空间，难以共享。
静态地址变换示意图
动态地址变换
动态地址变换：又称动态重定位，在程序执行过程中，每次访问内存之前将要访问程序地址转换成内存地址。
特点：需要硬件支持，不需连续空间，可以实现虚拟存储。
动态地址变换示意图
7.2 分区存储管理
分区存储管理是多道程序系统中采用的一种最简单的方法。它把系统的内存划分为若干大小不等的区域，操作系统占一个区域，其他区域由并发进程共享，每个进程占一个区域。
分区存储管理分为：
固定分区
动态分区
1. 固定分区存储管理
固定分区存储管理方法将内存空间划分为若干个固定大小的分区，每个分区中可以装入一道程序。分区的位置及大小在运行期间不能改变。
为了便于管理内存，系统需要建立一张分区使用表，其中记录系统中的分区数目、分区大小、分区起始地址及状态。
分区使用表例
固定分区的内存分配
分区分配：当有用户程序要装入时，由内存分配程序检索分区使用表，从中找出一个能满足要求的空闲分区分配给该程序，然后修改分区说明表中相应表项的状态;若找不到大小足够的分区，则拒绝分配内存。
分区回收：当程序执行完毕不再需要内存资源时，释放程序占用的分区，管理程序只需将对应分区的状态置为未分配即可。
特点：最早的多道程序存储管理方式，不能充分利用内存，存在内存碎片。
2. 动态分区存储管理
动态分区存储管理又称为可变分区存储管理，这种存储管理方法的实现思想是根据作业大小动态地建立分区，并使分区的大小正好适应作业的需要。因此系统中分区的大小是可变的，分区的数目也是可变的。
动态分区中的数据结构
在动态分区中常用的数据结构有：
空闲分区表。用一个空闲分区表来登记系统中的空闲分区。其表项类似于固定分区。
空闲分区链。将内存中的空闲分区以链表方式链接起来，构成空闲分区链。
空闲分区表示意图
空闲分区链示意图
分区分配算法