操作系统（day08）内存

存储单元

内存的几个基本概念

存储单元

内存地址从0开始，每个地址对应一个存储单元
存储单元大小根据计算机按照什么方式编址

• 按字节编址
  则每个存储单元大小为一字节，即1B，即8个二进制位
• 按字编址
  看这个计算的字长是多少位，如果是字长16位的，则每个存储单元大小为一个字，每个字的大小是16个二进制位，2字节

从写程序到程序运行

• 编译
  由编译程序将用户源代码编译成若干个目标模块（编译就是把高级语言翻译成机器语言）
• 链接
  由链接程序将编译后形成的一组目标模块，以及所需库函数链接在一起，形成一个完整的装入模块（有逻辑地址）
• 装入（装载）
  由装入程序将装入模块装入内存运行（将数据、程序放到内存的指定地址中，以便于后面cpu能根据地址找到）
  

内存的三种装入方式

绝对装入

如果在编译时，如果知道程序将放到内存中的哪个位置，编译程序将产生绝对地址的目标代码，装入程序按照装入模块中的地址，将程序喝数据装入内存。
缺点： 适用于以前的单道程序环境

静态重定位

编译、链接后的装入模块的地址都是从0开始的，指令中使用的地址、数据存放的地址都是相对于起始地址（0）而言的逻辑地址。可根据内存的当前情况（即哪里有空闲地址），将装入模块装入到内存适当位置。装入时对地址进行“重定位”， 将逻辑地址变换位物理地址（地址的变换是在装入时一次完成的）

动态重定位方式

动态重定位：又称动态运行时装入。编译、链接后的装入模块的地址都是从0开始的（逻辑地址）。装入程序把装入模块装入内存后（装入程序会存放一个初始位置，重定位寄存器会记住这个位置），并不会立即把逻辑地址转换为物理地址，
而是 把地址转换推迟到程序真正要执行时才会进行。因此装入内存后所有的地址依然时逻辑地址。这种方式需要一个重定位寄存器的支持

运行过程
例如一个程序装入内存中，内部的指令地址都是逻辑地址，是从0开始的。比如一个指令是
将地址为80（逻辑地址）的存储单元写入1，那么当cpu要执行这个指令的时候，cpu会根
据重定位寄存器上显示该程序的起始位置，比如100（物理地址），加上逻辑地址，就是
这个指令真正在内存中存在的地址

优点：
1.允许程序在内存中发生移动（只需将重定位寄存器更新该程序新的起始位置即可）
2.并且可将程序分配到不连续的存储区中；在程序运行前只需装入它的部分代码即可投入允许，然后在程序运行期间，根据需要动态申请分配内容；便于程序段的共享

链接的三种方式

课后思维导图总结

内存保护

方法一：
在CPU中设置一对上、下限寄存器，存放进程的上下限地址。进程的指令要访问某个地址时，CPU检查是否越界

方法二：
采用重定位寄存器和界地址寄存器。界地址寄存器中存放的时进程的最大逻辑地址，重定位寄存器中存放的是进程的起始物理地址

课后思维导图总结

覆盖与交换

覆盖技术

交换技术

交换技术的设计思想：
内存空间紧张时，系统将内存中某些进程暂时换出外存，把外存中某些已具备运行条件的进程换入内存（进程在内存与磁盘间动态调度）

课后思维导图总结