LINUX系统基本的内存管理知识讲解

LINUX系统基本的内存管理知识讲解
LINUX系统基本的内存管理知识讲解

内存是Linux内核所管理的最重要的资源之一。内存管理系统是操作系统中最为重要的部分,因为系统的物理内存总是少于系统所需要的内存数量。虚拟内存就是为了克服这个矛盾而采用的策略。系统的虚拟内存通过在各个进程之间共享内存而使系统看起来有多于实际内存的内存容量。Linux支持虚拟内存, 就是使用磁盘作为RAM的扩展,使可用内存相应地有效扩大。核心把当前不用的内存块存到硬盘,腾出内存给其他目的。当原来的内容又要使用时,再读回内存。

一、内存使用情况监测

(1)实时监控内存使用情况

在命令行使用Free命令可以监控内存使用情况

代码如下:

#free

total used free shared buffers cached

Mem: 256024 192284 63740 0 10676 101004

-/+ buffers/cache: 80604 175420

Swap: 522072 0 522072

上面给出了一个256兆的RAM和512兆交换空间的系统情况。第三行输出(Mem:)显示物理内存。total列不显示核心使用的物理内存(通常大约1MB)。used列显示被使用的内存总额(第二行不计缓冲)。 free列显示全部没使用的内存。Shared列显示多个进程共享的内存总额。Buffers列显示磁盘缓存的当前大小。第五行(Swap:)对对换空间,显示的信息类似上面。如果这行为全0,那么没使用对换空间。在缺省的状态下,free命令以千字节(也就是1024字节为单位)来显示内存使用情况。可以使用—h参数以字节为单位显示内存使用情况,或者可以使用—m参数以兆字节为单位显示内存使用情况。还可以通过—s 参数使用命令来不间断地监视内存使用情况:

#free –b –s2

这个命令将会在终端窗口中连续不断地报告内存的使用情况,每2秒钟更新一次。

(2)组合watch與 free命令用来实时监控内存使用情况:

代码如下:

#watch -n 2 -d free

Every 2.0s: free Fri Jul 6 06:06:12 2007

total used free shared buffers cached

Mem: 233356 218616 14740 0 5560 64784

-/+ buffers/cache: 148272 85084

Swap: 622584 6656 615928

watch命令会每两秒执行 free一次,执行前会清除屏幕,在同样位置显示数据。因为watch命令不会卷动屏幕,所以适合出长时间的监测内存使用率。可以使用 -n选项,控制执行的频率;也可以利用 -d选项,让命令将每次不同的地方显示出来。Watch命令会一直执行,直到您按下 [Ctrl]-[C] 为止。

二、虚拟内存的概念

(1)Linux虚拟内存实现机制

Linux虚拟内存的实现需要六种机制的支持:地址映射机制、内存分配回收机制、缓存和刷新机制、请求页机制、交换机制、内存共享机制。

首先内存管理程序通过映射机制把用户程序的逻辑地址映射到物理地址,在用户程序运行时如果发现程序中要用的虚地址没有对应的物理内存时,就发出了请求页要求;如果有空闲的内存可供分配,就请求分配内存(于是用到了内存的分配和回收),并把正在使用的物理页记录在缓存中(使用了缓存机制)。如果没有足够的内存可供分配,那么就调用交换机制,腾出一部分内存。另外在地址映射中要通过TLB(翻译后援存储器)来寻找物理页;交换机制中也要用到交换缓存,并且把物理页内容交换到交换文件中后也要修改页表来映射文件地址。

(2)虚拟内存容量设定

也许有人告诉你,应该分配2倍于物理内存的虚拟内存,但这是个不固定的规律。如果你的物理保存比较小,可以这样设定。如果你有1G物理内存或更多的话,可以缩小一下虚拟内存。Linux会把大量的内存用做Cache的,但在资源紧张时回收回.。你只要看到swap为0或者很小就可以放心了,因为内存放着不用才是最大的浪费。

三、使甩vmstat命令监视虚拟内存使用情况

vmstat是Virtual Meomory Statistics(虚拟内存统计)的缩写,可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监视。它是对系统的整体情况进行统计,不足之处是无法对某个进程进行深入分析。通常使用vmstat 5 5(表示在5秒时间内进行5次采样)命令测试。将得到一个数据汇总它可以反映真正的系统情况。

代码如下:

#vmstat 5 5

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----

r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa

1 0 6279

2 3460 9116 88092 6 30 189 89 1061 569 17 28 54 2

0 0 62792 3400 9124 88092 0 0 0 14 884 434 4 14 81 0

0 0 62792 3400 9132 88092 0 0 0 14 877 424 4 15 81 0

1 0 6279

2 3400 9140 88092 0 0 0 14 868 418 6 20 74 0

1 0 6279

2 3400 9148 88092 0 0 0 15 847 400 9 25 67 0

vmstat命令输出分成六个部分:

(1)进程procs:

r:在运行队列中等待的进程数。

b:在等待io的进程数。

(2)内存memoy:

swpd:现时可用的交换内存(单位KB)。

free:空闲的内存(单位KB)。

buff: 缓冲去中的内存数(单位:KB)。

cache:被用来做为高速缓存的内存数(单位:KB)。

(3) swap交换页面

si: 从磁盘交换到内存的交换页数量,单位:KB/秒。

so: 从内存交换到磁盘的交换页数量,单位:KB/秒。

(4) io块设备:

bi: 发送到块设备的块数,单位:块/秒。

bo: 从块设备接收到的块数,单位:块/秒。

(5)system系统:

in: 每秒的中断数,包括时钟中断。

cs: 每秒的环境(上下文)切换次数。

(6)cpu中央处理器:

cs:用户进程使用的时间。以百分比表示。

sy:系统进程使用的时间。以百分比表示。

id:中央处理器的空闲时间。以百分比表示。

如果 r经常大于 4 ,且id经常小于40,表示中央处理器的负荷很重。如果bi,bo 长期不等于0,表示物理内存容量太小。

四、Linux 服务器的内存泄露和回收内存的方法

1、内存泄漏的定义:

一般我们常说的内存泄漏是指堆内存的泄漏。堆内存是指程序从堆中分配的,大小任意的(内存块的大小可以在程序运行期决定),使用完后必须显示释放的内存。应用程序一般使用malloc,realloc,new等函数从堆中分配到一块内存,使用完后,程序必须负责相应的调用free或delete释放该内存块,否则,这块内存就不能被再次使用,我们就说这块内存泄漏了。

2、内存泄露的危害

从用户使用程序的角度来看,内存泄漏本身不会产生什么危害,作为一般的用户,根本感觉不到内存泄漏的存在。真正有危害的是内存泄漏的堆积,这会最终消耗尽系统所有的内存。从这个角度来说,一次性内存泄漏并没有什么危害,因为它不会堆积,而隐式内存泄漏危害性则非常大,因为较之于常发性和偶发性内存泄漏它更难被检测到。存在内存泄漏问题的程序除了会占用更多的内存外,还会使程序的性能急剧下降。对于服务器而言,如果出现这种情况,即使系统不崩溃,也会严重影响使用。

3、内存泄露的检测和回收

对于内存溢出之类的麻烦可能大家在编写指针比较多的复杂的程序的时候就会遇到。在

Linux 或者 unix 下,C、C++语言是最使用工具。但是我们的 C++ 程序缺乏相应的手段来检测内存信息,而只能使用 top 指令观察进程的动态内存总额。而且程序退出时,我们无法获知任何内存泄漏信息。

使用kill命令

使用Linux命令回收内存,我们可以使用Ps、Kill两个命令检测内存使用情况和进行回收。在使用超级用户权限时使用命令Ps,它会列出所有正在运行的程序名称,和对应的进程号(PID)。Kill命令的工作原理是:向Linux操作系统的内核送出一个系统操作信号和程序的进程号(PID)。

应用例子:

为了高效率回收内存可以使用命令ps 参数v:

代码如下:

[root@www ~]# ps v

PID TTY STAT TIME MAJFL TRS DRS RSS %MEM COMMAND

2542 tty1 Ss+ 0:00 0 8 1627 428 0.1 /sbin/mingetty tty1

2543 tty2 Ss+ 0:00 0 8 1631 428 0.1 /sbin/mingetty tty2

2547 tty3 Ss+ 0:00 0 8 1631 432 0.1 /sbin/mingetty tty3

2548 tty4 Ss+ 0:00 0 8 1627 428 0.1 /sbin/mingetty tty4

2574 tty5 Ss+ 0:00 0 8 1631 432 0.1 /sbin/mingetty tty5

2587 tty6 Ss+ 0:00 0 8 1627 424 0.1 /sbin/mingetty tty6

2657 tty7 Ss+ 1:18 12 1710 29981 7040 3.0 /usr/bin/Xorg :0 -br -a

2670 pts/2 Ss 0:01 2 682 6213 1496 0.6 -bash

3008 pts/4 Ss 0:00 2 682 6221 1472 0.6 /bin/bash

3029 pts/4 S+ 0:00 2 32 1783 548 0.2 ping 192.168.1.12

3030 pts/2 R+ 0:00 2 73 5134 768 0.3 ps v

然后如果想回收Ping命令的内存的话,使用命令:

代码如下:

# Kill -9 3029

使用工具软件

Memprof是一个非常具有吸引力且非常易于使用的软件,它由Red Hat的Owen Talyor 创立。这个工具是用于GNOME前端的Boehm-Demers-Weiser垃圾回收器。这个工具直接就可以执行,并且其工作起来无需对源代码进行任何修改。在程序执行时,这个工具会以图形化的方式显示内存的使用情况。

操作系统内存管理复习过程

操作系统内存管理

操作系统内存管理 1. 内存管理方法 内存管理主要包括虚地址、地址变换、内存分配和回收、内存扩充、内存共享和保护等功能。 2. 连续分配存储管理方式 连续分配是指为一个用户程序分配连续的内存空间。连续分配有单一连续存储管理和分区式储管理两种方式。 2.1 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。CP/M和 DOS 2.0以下就是采用此种方式。这种方式的最大优点就是易于管理。但也存在着一些问题和不足之处,例如对要求内

存空间少的程序,造成内存浪费;程序全部装入,使得很少使用的程序部分也占用—定数量的内存。 2.2 分区式存储管理 为了支持多道程序系统和分时系统,支持多个程序并发执行,引入了分区式存储管理。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。分区式存储管理虽然可以支持并发,但难以进行内存分区的共享。 分区式存储管理引人了两个新的问题:内碎片和外碎片。 内碎片是占用分区内未被利用的空间,外碎片是占用分区之间难以利用的空闲分区(通常是小空闲分区)。 为实现分区式存储管理,操作系统应维护的数据结构为分区表或分区链表。表中各表项一般包括每个分区的起始地址、大小及状态(是否已分配)。

分区式存储管理常采用的一项技术就是内存紧缩(compaction)。 2.2.1 固定分区(nxedpartitioning)。 固定式分区的特点是把内存划分为若干个固定大小的连续分区。分区大小可以相等:这种作法只适合于多个相同程序的并发执行(处理多个类型相同的对象)。分区大小也可以不等:有多个小分区、适量的中等分区以及少量的大分区。根据程序的大小,分配当前空闲的、适当大小的分区。 优点:易于实现,开销小。 缺点主要有两个:内碎片造成浪费;分区总数固定,限制了并发执行的程序数目。 2.2.2动态分区(dynamic partitioning)。 动态分区的特点是动态创建分区:在装入程序时按其初始要求分配,或在其执行过程中通过系统调用进行分配或改变分区大小。与固定分区相比较其优点是:没有内碎

Linux操作系统基础教程

Linux操作系统基础教程 清华大学信息学院计算机系 目录 前言 (2) 第一讲 Linux基础 (2) 一.什么是Linux? (2) 二.安装Linux的好处? (3) 三.如何得到Linux? (3) 四.如何得到Linux的最新消息? (3) 五.Linux操作系统上有什么应用? (4) 六.在那里可以找到讨论区? (5) 七.安装过程 (5) 第二讲 Linux基础进阶 (5) 一.Linux的文件系统结构 (6) 二. 文件类型 (7) 三.Linux基本操作命令 (8) 四.基本的系统管理命令 (14) 五.关於 Process 处理的指令 (16) 六. 关於字串处理的指令 (17) 七. 网路上查询状况的指令 (17) 八. 网路指令 (18) 九. 关於通讯用的指令 (21) 十. 编译器( Compiler ) (22) 十一. 有关列印的指令 (22) 第三讲 Linux下的网络服务,配置问题和常用工具 (24) 一.Linux下的网络服务 (24) 二.几种重要的配置文件 (26) 三.Linux下常用的工具软件 (28) 尾语 (31)

前言 Linux是在1991年发展起来的与UNIX兼容的操作系统,可以免费使用,它的源代码可以自由传播且可任人修改、充实、发展,开发者的初衷是要共同创造一个完美、理想并可以免费使用的操作系统。 我们并不能使同学们通过这次系列讲座成为一个UNIX类操作系统的高手,这次系列讲座的目的就是在同学们中间普及Linux基础知识,为今后我们更加接近的了解Linux做一个好的开端。 第一讲 Linux基础 在这一讲中,我们主要是了解一下Linux的概况,以及对Linux有一个初步的感性认识。 一.什么是Linux? Linux是一个以Intel系列CPU(CYRIX,AMD的CPU也可以)为硬件平台,完全免费的UNIX兼容系统,完全适用于个人的PC。它本身就是一个完整的32位的多用户多任务操作系统,因此不需要先安装DOS或其他的操作系统(MS Windows, OS2, MINIX..)就可以进行直接的安装。Linux的最早起源是在1991年10月5日由一位芬兰的大学生Linux Torvalds (Torvalds@kruuna.helsinki.fi)写了Linux核心程序的0.02版开始的,但其后的发展却几乎都是由互联网上的Linux社团(Linux Community)互通交流而完成的。Linux不属于任何一家公司或个人,任何人都可以免费取得甚至修改它的源代码(source code)。Linux上的大部分软件都是由GNU倡导发展起来的,所以软件通常都会在附着GNU Public License(GPL)的情况下被自由传播。GPL是一种可以使你免费获得自由软件的许可证,因此Linux使用者的使用活动基本不受限制(只要你不将它用于商业目的),而不必像使用微软产品是那样,

linux内核之内存管理

Linux内核之内存管理 作者:harvey wang 邮箱:harvey.perfect@https://www.360docs.net/doc/ae11052791.html, 新浪博客地址:https://www.360docs.net/doc/ae11052791.html,/harveyperfect,有关于减肥和学习英语相关的博文,欢迎交流 把linux内存管理分为下面四个层面 (一)硬件辅助的虚实地址转换 (二)内核管理的内存相关 (三)单个进程的内存管理 (四)malloc软件 (一)处理器硬件辅助的虚实地址转换(以x86为例) 在x86中虚实地址转换分为段式转换和页转换。段转换过程是由逻辑地址(或称为虚拟地址)转换为线性地址;页转换过程则是将线性地址转换为物理地址。段转换示意图如下 X86支持两种段,gdt和ldt(全局描述段表和局部描述符段表),在linux中只使用了4个全局描述符表,内核空间和用户空间分别两个gdt,分别对应各自的代码段和数据段。也可以认为在linux中变相地disable了x86的段式转换功能。 页转换示意图如下

在linux中x86 的cr3寄存器(页表基地址寄存器)保存在进程的上下文中,在进程切换时会保存或回复该寄存器的内容,这样每个进程都有自己的转换页表,从而保证了每个进程有自己的虚拟空间。 (二)内核管理的内存相关 从几个概念展开内存管理:node、zone、buddy、slab 1、Node SGI Altix3000系统的两个结点 如上图,NUMA系统的结点通常是由一组CPU(如,SGI Altix 3000是2个Itanium2 CPU)和本地内存组成。由于每个结点都有自己的本地内存,因此全系统的内存在物理上是分布的,每个结点访问本地内存和访问其它结点的远地内存的延迟是不同的,为了优化对NUMA 系统的支持,引进了Node 来将NUMA 物理内存进行划分为不同的Node。而操作系统也必须能感知硬件的拓扑结构,优化系统的访存。

北理工操作系统内存管理实验报告

实验三:内存管理 班级: 学号:

姓名: 一、实验目的 1.通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解; 2.熟悉虚存管理的页面淘汰算法; 3.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。 二、实验要求 1.设计一个请求页式存储管理方案(自己指定页面大小),并予以程序实现。 并产生一个需要访问的指令地址流。它是一系列需要访问的指令的地址。为不失一般性,你可以适当地(用人工指定地方法或用随机数产生器)生成这个序列。 2.页面淘汰算法采用FIFO页面淘汰算法,并且在淘汰一页时,只将该页在页 表中抹去。而不再判断它是否被改写过,也不将它写回到辅存。 3.系统运行既可以在Windows,也可以在Linux。 三、实验流程图

图1 页式存储管理程序参考流程 四、实验环境 硬件设备:个人计算机。 系统软件:windows操作系统,Visual C++6.0编译环境。 五、实验结果

说明:模拟产生35个指令地址,随机产生20个指令地址进行排队,假设主存中共有10个工作集页帧。将前9个指令调入内存,因为前9个指令中,页号为13的指令有两个,所以调入内存中共有8页。此时主存中还有两个空闲帧。此时按刚才随机顺序进行访问指令工作。前9页因都在主存中可直接调用。第10个随机地址为页号为5的指令,也在主存中,也可直接调用。页号为24,3因不在主存中,需要调用进主存。此时主存已满。然后主存需要进行调用页号为27号的指令,因主存已满,需要执行FIFO算法,将最先进入主存的页号为30的指令调出,将27号放入第1000000帧。以后需要调用的页面按照存在就无需调用,否则按FIFO原则进行调页工作。 六、实验感想 七、实验代码 #include

动态内存管理知识总结

1.标准链接库提供四个函数实现动态内存管理: (1)分配新的内存区域: void * malloc(size_t size); void *calloc(size_t count , size_t size); (2)调整以前分配的内存区域: void *realloc(void *ptr , size_t size); (3)释放以前分配的内存区域: void free(void *ptr); 2.void * malloc(size_t size); 该函数分配连续的内存空间,空间大小不小于size 个字节。但分配的空间中的内容是未知的。该函数空间分配失败则返回NULL。 3.void *calloc(size_t count , size_t size); 该函数也可以分配连续的内存空间,分配不少于count*size个字节的内存空间。即可以为一个数组分配空间,该数组有count个元素,每个元素占size个字节。而且该函数会将分配来的内存空间中的内容全部初始化为0 。该函数空间分配失败则返回NULL。 4. 以上两个分配内存空间的函数都返回void * (空类型指针或无类型指针)返回的指针值是“分配的内存区域中”第一个字节的地址。当存取分配的内存位置时,你所使用的指针类型决定如何翻译该位置的数据。以上两种分配内存空间的方法相比较,calloc()函数的效果更好。原因是它将分配得来的内存空间按位全部置0 。 5. 若使用上述两种分配内存的函数分配一个空间大小为0 的内存,函数会返回一个空指针或返回一个没有定义的不寻常指针。因此绝不可以使用“指向0 字节区域”的指针。 6. void *realloc(void *ptr , size_t size); 该函数释放ptr所指向的内存区域,并分配一个大小为size字节的内存区域,并返回该区域的地址。新的内存区域可以和旧的内存区域一样,开始于相同的地址。且此函数也会保留原始内存内容。如果新的内存区域没有从原始区域的地址开始,那么此函数会将原始的内容复制到新的内存区域。如果新的内存区域比较大,那么多出来部分的值是没有意义的。 7. 可以把空指针传给realloc()函数,这样的话此函数类似于malloc()函数,并得到一块内存空间。如果内存空间不足以满足内存区域分配的请求,那么realloc()函数返回一个空指针,这种情况下,不会释放原始的内存区域,也不会改变它的内容。 8. void free(void *ptr); 该函数释放动态分配的内存区域,开始地址是ptr,ptr的值可以是空指针。若在调用此函数时传入空指针,则此函数不起任何作用。 9. 传入free() 和realloc()函数的指针(若不为空指针时)必须是“尚未被释放的动态分配内存区域的起始地址”。否则函数的行为未定义。Realloc()函数也可以释放内存空间,例如:Char *Ptr = (char *)malloc(20); 如只需要10个字节的内存空间,且保留前十个字节的内容,则可以使用realloc()函数。 Ptr = Realloc(ptr,10); // 后十个字节的内存空间便被释放

实验2:Linux操作系统基本操作

实验报告2 课程名称:Linux程序设计实验名称:Linux操作系统基本操作 学生姓名:班级:学号: 指导老师:钱振江成绩: 一、实验目的 1.通过对emacs、vi、vim、gedit文本编辑器的使用,掌握在Linux环境下文本文件的编辑方法; 2.通过对常用命令mkdir、cp、cd、ls、mv、chmod、rm等文件命令的操作,掌握Linux操作系统中文件命令的用法。 二、实验任务与要求 1.emacs的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件 2.vi或vim的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件 3.gedit的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件 4.掌握mkdir、cd命令的操作,要求能建立目录、进入与退出目录 5.掌握cp、ls、mv、chmod、rm等命令的操作,要求能拷贝文件、新建文件、查看文件、文件重命名、删除文件等操作。 三、实验工具与准备 计算机PC机,Linux Ubuntu操作系统 预备知识 文本编辑器emacs、gedit是一款图形化的编辑器,具体的使用方法按照菜单操作。文本编辑器vi有三种状态:命令状态、最后行状态、编辑状态。 mv:用来为文件或目录改名,或者将文件由一个目录移入另一个目录中,它的使用权限是所有用户。 rm:删除文件或目录,参数-r指示rm将参数中列出的全部目录和子目录均递归删除,在使用rm命令要小心,因为一旦被删除,它是不能恢复的。 cp:将一个文件拷贝至另一文件,或将数个文件拷贝至另一目录。 chmod:用于改变文件或目录的访问权限,它的使用格式为: chmod [who] [+|-|=] [mode] 文件名 who可取u、g、o、a,或它们的组合 mode可取r、w、x等参数。 ls:用于显示目录内容,它的使用权限是所有用户。 mkdir:建立子目录,它的使用权限是所有用户。 四、实验步骤与操作指导 1.学习vi或者vim的使用,要求能新建、编辑、保存一个文本文件。 (1)点击”应用程序”→ “附件”→“终端”,打开终端,在终端输入命令: [root@localhost root]#vi kk.c 按i键,进入插入状态。 (2)输入以下C程序 #include

linux内存管理子系统 笔记

4-4 linux内存管理子系统 4-4-1 linux内存管理(参考课件) 物理地址:cpu地址总线上寻址物理内存的地址信号,是地址变换的最终结果 逻辑地址:程序代码经过编译后,出现在汇编程序中的地址(程序设计时使用的地址) 线性地址:又名虚拟地址,32位cpu架构下4G地址空间 CPU要将一个逻辑地址转换为物理地址,需要两步: 1、首先CPU利用段式内存管理单元,将逻辑地址转换成线性地址; 2、再利用页式内存管理单元,把线性地址最终转换为物理地址 相关公式: 逻辑地址=段基地址+段内偏移量(段基地址寄存器+段偏移寄存器)(通用的) 16位CPU:逻辑地址=段基地址+段内偏移量(段基地址寄存器+段偏移寄存器) 线性地址=段寄存器的值×16+逻辑地址的偏移部分 物理地址=线性地址(没有页式管理) 32位CPU:逻辑地址=段基地址+段内偏移量(段基地址寄存器+段偏移寄存器) 线性地址=段寄存器的值+逻辑地址的偏移部分 物理地址<——>线性地址(mapping转换) ARM32位:逻辑地址=段基地址+段内偏移量(段基地址寄存器+段偏移寄存器) 逻辑地址=段内偏移量(段基地址为0) 线性地址=逻辑地址=段内偏移量(32位不用乘以32) 物理地址<——>线性地址(mapping转换) ************************!!以下都是x86模式下!!********************************* 一、段式管理 1.1、16位CPU:(没有页式管理) 1.1.1、段式管理的由来: 16位CPU内部有20位地址总线,可寻址2的20次方即1M的内存空间,但16位CPU 只有16位的寄存器,因此只能访问2的16次方即64K。因此就采用了内存分段的管理模式,在CPU内部加入了段寄存器,这样1M被分成若干个逻辑段,每个逻辑段的要求如下: 1、逻辑段的起始地址(段地址)必须是16的整数倍,即最后4个二进制位须全是0 (因此不必保存)。 2、逻辑段的最大容量为64K。 1.1.2、物理地址的形成方式: 段地址:将段寄存器中的数值左移4位补4个0(乘以16),得到实际的段地址。 段偏移:在段偏移寄存器中。 1)逻辑地址=段基地址+段内偏移量(段基地址寄存器+段偏移寄存器) 2)由逻辑地址得到物理地址的公式为:(因为没有页式管理,所以这一步就得到了物理地址)物理地址PA=段寄存器的值×16+逻辑地址的偏移部分(注意!!)(段与段可能会重叠)

内存管理

第八章内存管理 1.地址捆绑 输入队列:在磁盘上等待调入内存以便执行的进程形成了输入队列 捆绑是从一个地址到另一个地址的映射。 编译时:如果在编译时就知道进程将在内存中的驻留地址,那么就可生成绝对代码 加载时:如果在编译时并不知到进程将驻留在何处,那么编译器就必须生成可重定位代码执行时:如果进程在执行时可以从一个内存段转移到另一个内存段,那么捆绑必须延迟到执行时才进行 2.逻辑地址(相对地址,虚拟地址):CPU所生成的地址or 用户程序中使用的地址 物理地址(内存地址,绝对地址):内存单元所看到的地址 编译时和加载时的地址捆绑生成相同的逻辑地址和物理地址运行时不同 重定位寄存器(relocation register)即基址寄存器(base register) 内存管理单元(MMU):运行时实现从虚拟地址到物理地址的映射(map)的硬件设备 3.动态加载 ①所有的子程序只有在调用时才被加载 ②提高内存空间使用率,不用的子程序绝不会被装入内存 ③如果大多数代码需要处理异常情况时是非常有用的。 ④不需要操作系统的特别支持,通过程序设计实现。操作系统可能会为程序员提供实现动态装入的库函数。 4.动态链接库 ①动态链接直到执行时才进行链接。 ②利用动态链接,在映象中为每个库函数引用(library-routine reference)包含一个占位程序(stub)。占位程序是一小段代码,它指明了怎样定位驻留在内存中的库函数或函数不在内存中时怎样装入库。占位程序执行时,它检查所需的函数(routine)是否已经在内存中。如果没有,就把函数装入内存。或者以另外一种方式,占位程序用函数地址取代自身并执行这个函数。这样,下一次到达这段代码时,可以直接执行库函数(library routine)而无需动态

两种常见的内存管理方法:堆和内存池

两种常见的内存管理方法:堆和内存池 本文导读 在程序运行过程中,可能产生一些数据,例如,串口接收的数据,ADC采集的数据。若需将数据存储在内存中,以便进一步运算、处理,则应为其分配合适的内存空间,数据处理完毕后,再释放相应的内存空间。为了便于内存的分配和释放,AWorks提供了两种内存管理工具:堆和内存池。 本文为《面向AWorks框架和接口的编程(上)》第三部分软件篇——第9章内存管理——第1~2小节:堆管理器和内存池。 本章导读 在计算机系统中,数据一般存放在内存中,只有当数据需要参与运算时,才从内存中取出,交由CPU运算,运算结束再将结果存回内存中。这就需要系统为各类数据分配合适的内存空间。 一些数据需要的内存大小在编译前可以确定。主要有两类:一类是全局变量或静态变量,这部分数据在程序的整个生命周期均有效,在编译时就为这些数据分配了固定的内存空间,后续直接使用即可,无需额外的管理;一类是局部变量,这部分数据仅在当前作用域中有效(如函数中),它们需要的内存自动从栈中分配,也无需额外的管理,但需要注意的是,由于这一部分数据的内存从栈中分配,因此,需要确保应用程序有足够的栈空间,尽量避免定义内存占用较大的局部变量(比如:一个占用数K内存的数组),以避免栈溢出,栈溢出可能破坏系统关键数据,极有可能造成系统崩溃。 一些数据需要的内存大小需要在程序运行过程中根据实际情况确定,并不能在编译前确定。例如,可能临时需要1K内存空间用于存储远端通过串口发过来的数据。这就要求系统具有对内存空间进行动态管理的能力,在用户需要一段内存空间时,向系统申请,系统选择一段合适的内存空间分配给用户,用户使用完毕后,再释放回系统,以便系统将该段内存空间回收再利用。在AWorks中,提供了两种常见的内存管理方法:堆和内存池。9.1 堆管理器

《深入理解LINUX内存管理》学习笔记.

引子 为什么要写这个笔记: 1,这本书的中文版翻译了太垃圾,没法阅读。阅读英文原版,可以很好的理解作者的思路。作此笔记备忘 2,一直以来学习LINUX kernel的知识缺乏系统化,借对这本书的学习,系统化的学习一下LINUX kernel。 3,自己一直在做一个too small,too simple的单进程,特权模式,64bit保护模式的称不上OS的OS,已经做完了bootloader, 构思kernel的实现的时候,困惑在内存管理的实现上,阅读这本书,希望能有利于自己的OS的编写。 4,克服惰性,多读书,希望一天能阅读5页,争取半年内阅读完这本原版700多页的巨著。 不足: 我不可能完全理解LINUX 内存管理的精髓,肯定有很多地方理解错误。希望大家能够指正,以便提高,谢谢。 学习方法: 可能您第一次阅读的时候很多地方都不理解,不用担心。那您可能需要阅读一些文件系统的知识。 或者阅读全部笔记后,再回头阅读,有些地方您就理解了。 言归正传: 一、概要 可用工具 CodeViz: 生成代码调用关系图的工具,这个工具我现在还没有去使用,有兴趣的可以自己试试去建立调用关系图。 http://www.csn.ul.ie/~mel/projects/codeviz/ Linux cross reference (LXR): 以web的方式阅读和查找LINUX内核源代码的工具。这个工具安装相当麻烦,我建议直接到它的官方网站直接读代码。 http://lxr.linux.no/linux+v2.6.24/ 模块 LINUX内存管理代码模块主要分为4个部分: 1.Out of memory 代码在mm/oom_kill.c 貌似用于杀进程的时候对内存的操作 2.虚拟内存的分配代码在mm/vmalloc.c

操作系统实验之内存管理实验报告

学生学号 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称 计算机操作系统 开 课 学 院 计算机科学与技术学院 指导老师姓名 学 生 姓 名 学生专业班级 2016 — 2017 学年第一学期

实验三 内存管理 一、设计目的、功能与要求 1、实验目的 掌握内存管理的相关内容,对内存的分配和回收有深入的理解。 2、实现功能 模拟实现内存管理机制 3、具体要求 任选一种计算机高级语言编程实现 选择一种内存管理方案:动态分区式、请求页式、段式、段页式等 能够输入给定的内存大小,进程的个数,每个进程所需内存空间的大小等 能够选择分配、回收操作 内购显示进程在内存的储存地址、大小等 显示每次完成内存分配或回收后内存空间的使用情况 二、问题描述 所谓分区,是把内存分为一些大小相等或不等的分区,除操作系统占用一个分区外,其余分区用来存放进程的程序和数据。本次实验中才用动态分区法,也就是在作业的处理过程中划分内存的区域,根据需要确定大小。 动态分区的分配算法:首先从可用表/自由链中找到一个足以容纳该作业的可用空白区,如果这个空白区比需求大,则将它分为两个部分,一部分成为已分配区,剩下部分仍为空白区。最后修改可用表或自由链,并回送一个所分配区的序号或该分区的起始地址。 最先适应法:按分区的起始地址的递增次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。

最佳适应法:按照分区大小的递增次序,查找,找到符合要求的第一个分区。 最坏适应法:按分区大小的递减次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。 三、数据结构及功能设计 1、数据结构 定义空闲分区结构体,用来保存内存中空闲分区的情况。其中size属性表示空闲分区的大小,start_addr表示空闲分区首地址,next指针指向下一个空闲分区。 //空闲分区 typedef struct Free_Block { int size; int start_addr; struct Free_Block *next; } Free_Block; Free_Block *free_block; 定义已分配的内存空间的结构体,用来保存已经被进程占用了内存空间的情况。其中pid作为该被分配分区的编号,用于在释放该内存空间时便于查找。size表示分区的大小,start_addr表示分区的起始地址,process_name存放进程名称,next指针指向下一个分区。 //已分配分区的结构体 typedef struct Allocate_Block { int pid; int size; int start_addr; char process_name[PROCESS_NAME_LEN]; struct Allocate_Block *next; } Allocate_Block; 2、模块说明 2.1 初始化模块 对内存空间进行初始化,初始情况内存空间为空,但是要设置内存的最大容量,该内存空间的首地址,以便之后新建进程的过程中使用。当空闲分区初始化

操作系统第五版答案第7章内存管理

第7章内存管理 复习题: 7.1.内存管理需要满足哪些需求? 答:重定位、保护、共享、逻辑组织和物理组织。 7.2.为什么需要重定位进程的能力? 答:通常情况下,并不能事先知道在某个程序执行期间会有哪个程序驻留在主存中。 此外还希望通过提供一个巨大的就绪进程池,能够把活动进程换入和换出主存,以便使处理器的利用率最大化。在这两种情况下,进程在主存中的确切位置是不可预知的。 7.3.为什么不可能在编译时实施内存保护? 答:由于程序在主存中的位置是不可预测的,因而在编译时不可能检查绝对地址来确保保护。并且,大多数程序设计语言允许在运行时进行地址的动态计算(例如,通过计算数组下标或数据结构中的指针)。因此,必须在运行时检查进程产生的所有存储器访问,以便确保它们只访问了分配给该进程的存储空间。 7.4.允许两个或多个进程访问进程的某一特定区域的原因是什么? 答:如果许多进程正在执行同一程序,则允许每个进程访问该程序的同一个副本要比让每个进程有自己单独的副本更有优势。同样,合作完成同一任务的进程可能需要共享访问同一个数据结构。 7.5.在固定分区方案中,使用大小不等的分区有什么好处? 答:通过使用大小不等的固定分区:1.可以在提供很多分区的同时提供一到两个非常大的分区。大的分区允许将很大的进程全部载入主存中。2.由于小的进程可以被放入小的分区中,从而减少了内部碎片。 7.6.内部碎片和外部碎片有什么区别? 答:内部碎片是指由于被装入的数据块小于分区大小而导致的分区内部所浪费的空间。外部碎片是与动态分区相关的一种现象,它是指在所有分区外的存储空间会变成越来越多的碎片的。 7.7.逻辑地址、相对地址和物理地址间有什么区别? 答:逻辑地址是指与当前数据在内存中的物理分配地址无关的访问地址,在执行对内存的访问之前必须把它转化成物理地址。相对地址是逻辑地址的一个特例,是相对于某些已知点(通常是程序的开始处)的存储单元。物理地址或绝对地址是数据在主存中的实际位置。 7.8.页和帧之间有什么区别? 答:在分页系统中,进程和磁盘上存储的数据被分成大小固定相等的小块,叫做页。 而主存被分成了同样大小的小块,叫做帧。一页恰好可以被装入一帧中。 7.9.页和段之间有什么区别? 答:分段是细分用户程序的另一种可选方案。采用分段技术,程序和相关的数据被划分成一组段。尽管有一个最大段长度,但并不需要所有的程序的所有段的长度都相等。习题: 7.1. 2.3节中列出了内存管理的5个目标,7.1节中列出了5中需求。请说明它们是一致 的。 答: 重定位≈支持模块化程序设计; 保护≈保护和访问控制以及进程隔离; 共享≈保护和访问控制; 逻辑组织≈支持模块化程序设计; 物理组织≈长期存储及自动分配和管理.

计算机操作系统内存分配实验报告记录

计算机操作系统内存分配实验报告记录

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一、实验目的 熟悉主存的分配与回收。理解在不同的存储管理方式下,如何实现主存空间的分配与回收。掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。 二、实验内容和要求 主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。所谓分配,就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收,就是当作业运行完成时将作业或进程所占的主存空间归还给系统。 可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区,使分区大小正好适合作业的需求,并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时,根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间,若有,则按需要量分割一个分区分配给该作业;若无,则作业不能装入,作业等待。随着作业的装入、完成,主存空间被分成许多大大小小的分区,有的分区被作业占用,而有的分区是空闲的。 实验要求使用可变分区存储管理方式,分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行,分区分配中所用的算法采用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。同时,要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。同时要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。 三、实验主要仪器设备和材料 实验环境 硬件环境:PC或兼容机 软件环境:VC++ 6.0 四、实验原理及设计分析 某系统采用可变分区存储管理,在系统运行当然开始,假设初始状态下,可用的内存空间为640KB,存储器区被分为操作系统分区(40KB)和可给用户的空间区(600KB)。 (作业1 申请130KB、作业2 申请60KB、作业3 申请100KB 、作业2 释放 60KB 、作业4 申请 200KB、作业3释放100KB、作业1 释放130KB 、作业5申请140KB 、作业6申请60KB 、作业7申请50KB) 当作业1进入内存后,分给作业1(130KB),随着作业1、2、3的进入,分别分配60KB、100KB,经过一段时间的运行后,作业2运行完毕,释放所占内存。此时,作业4进入系统,要求分配200KB内存。作业3、1运行完毕,释放所占内存。此时又有作业5申请140KB,作业6申请60KB,作业7申请50KB。为它们进行主存分配和回收。 1、采用可变分区存储管理,使用空闲分区链实现主存分配和回收。 空闲分区链:使用链指针把所有的空闲分区链成一条链,为了实现对空闲分区的分配和链接,在每个分区的起始部分设置状态位、分区的大小和链接各个分区的前向指针,由状态位指示该分区是否分配出去了;同时,在分区尾部还设置有一后向指针,用来链接后面的分区;分区中间部分是用来存放作业的空闲内存空间,当该分区分配出去后,状态位就由“0”置为“1”。 设置一个内存空闲分区链,内存空间分区通过空闲分区链来管理,在进行内存分配时,系统优先使用空闲低端的空间。 设计一个空闲分区说明链,设计一个某时刻主存空间占用情况表,作为主存当前使用基础。初始化空间区和已分配区说明链的值,设计作业申请队列以及作业完成后释放顺序,实现主存的分配和回收。要求每次分配和回收后显示出空闲内存分区链的情况。把空闲区说明

linux基础知识总结

linux基础知识总结 1 linux 概述 1.1 linux 结构 1.1.1 linux的四部分 可以把Linux系统看作由四部分构成:内核、用户界面、文件结构和实用工具 /bin 普通用户的可执行文件,系统的任何用户都可以执行该目录中的命令 /boot 存放Linux操作系统启动时所需要的文件 /dev 系统中所有设备文件 /etc 系统中的配置文件 /home 普通用户的宿主目录,每个用户在该目下都有一个于用户名同名的目录。 /mnt 中的子目录用于系统中可移动设备的挂载点 /root 超级用户root的宿主目录 /sbin 系统中的管理命令,普通用户不能执行 /tmp 系统的临时目录 /usr 系统应用程序的相关文件 /var 系统中经常变化的文件如日志文件和用户邮件 / / \ / \ etc home

/ / / / profilexiaoming / \ 配置系统 .bash_profile 环境变量配置用户的环境变量 环境变量:配置.bashrc文件可以指定某些程序在用户登录的时候就自动启动 系统环境变量设置:在root目录下 Vi .bash_profile 修改PATH=$PATH:$HOME/bin :/安装目录/bin 需要退出(quit),重新登陆 当希望临时加入某个环境变量:用export PATH =$PATH : $HOME /bin:/root/test/t1 已定义好的环境变量: SHELL:默认的shell PATH:路径 USER:当前登录用户的用户名 显示变量内容:echo $PATH echo $USER echo $SHELL 也可以使用env命令显示环境变量 通配符: * 代表多个字母或数字 ?一个 别名: 命令:alias显示系统当前定义的所有alias aliascp ='cp-i' aliasll='ls -l --color = tty' 2. linux 基本命令 2.0 重启 shutdown - h now 立刻关机 shutdown - r now 重启 reboot 重启 2.1 文件查看和连接命令 cat cat[选项]

实验操作系统存储管理实验报告

实验四操作系统存储管理实验报告 一、实验目的 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式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请求页式管理中页面置换算法模拟设计,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算法。 二、实验内容 (1)通过计算不同算法的命中率比较算法的优劣。同时也考虑了用户内存容量对命中率的影响。 页面失效次数为每次访问相应指令时,该指令所对应的页不在内存中的次数。 在本实验中,假定页面大小为1k,用户虚存容量为32k,用户内存容量为4页到32页。 (2)produce_addstream通过随机数产生一个指令序列,共320条指令。 A、指令的地址按下述原则生成: 1)50%的指令是顺序执行的 2)25%的指令是均匀分布在前地址部分 3)25%的指令是均匀分布在后地址部分 B、具体的实施方法是: 1)在[0,319]的指令地址之间随机选取一起点m; 2)顺序执行一条指令,即执行地址为m+1的指令; 3)在前地址[0,m+1]中随机选取一条指令并执行,该指令的地址为m’; 4)顺序执行一条指令,地址为m’+1的指令 5)在后地址[m’+2,319]中随机选取一条指令并执行; 6)重复上述步骤1)~5),直到执行320次指令 C、将指令序列变换称为页地址流

在用户虚存中,按每k存放10条指令排列虚存地址,即320条指令在虚存中 的存放方式为: 第0条~第9条指令为第0页<对应虚存地址为[0,9]); 第10条~第19条指令为第1页<对应虚存地址为[10,19]); 。。。。。。 第310条~第319条指令为第31页<对应虚存地址为[310,319]); 按以上方式,用户指令可组成32页。 (3)计算并输出下属算法在不同内存容量下的命中率。 1)先进先出的算法

linux基础知识与基本命令

Linux基本命令与操作 一:linux基本知识与命令操作 二:linux下的实践(操作系统的安装以及oracle数据库的安装) 三:linux下关于产品的操作(产品环境的部署,备份与恢复) 四:linux服务器的安全配置以及oracle数据库的调优. 一:linux基本知识 1:Linux是由一个芬兰Helsinki大学的学生Linus Torvalds开发的UNIX的克隆。在Linus上大学的时候,由于AT&T与加州大学伯克莱分校在BSD版权问题上发生了法律纠纷,导致BSD的源代码还不能自由使用,所以Linus写了他自己的UNIX版本. 2:Linux只是一个内核,是由Linus Torvalds个人维护的。作为一个完整的系统,Linux中还加入了许多GNU的东西。所以Linux更确切的称呼应该是GNU/Linux。 Linux有很多发行商,像Redhat,SuSe,Caldera,Debian,Slackware等等,它们互相之间是不兼容的,各个厂商都加入了很多自己的东西。所以说Linux正在像当年的UNIX一样走向分裂。不过,幸运的是已经有权威人士意识到了这一点。 3:Linux与UNIX有什么不同? Linux也是属于UNIX家族的一员,它有许多特性是与UNIX相同的,它们之间的最大区别在于以下两点: 1)UNIX系统大多是与硬件配套的,而Linux则可运行在多种硬件平台上; 2)UNIX是商业软件,而Linux是自由软件,免费、公开源代码的。 常见的unix系统有sun solairs IBM AIX,hp hp-unix. 经过咱们产品测试的unix系统有sun solairs, hp-unix,产品可以在这两种unix系统上运行,理论上产品也可以在IBM AIX上面运行,但是没有经过测试. 4:RedHat Linux有哪些特点? RedHat Linux是最成熟的一种Linux发行版,其无论在销售还是装机量上都是市场上的老大。在中国老一辈Linux爱好者中几乎都是RedHat的使用者。市场上有大量的文章是针对RedHat 来说的。RedHat Linux朴实、简洁、稳定,是作为商业应用、钻研Linux的好平台。 5: RedHat Linux分类 Red Hat linux: (1)Red Hat linux 个人版 (2)Red Hat Enterprise Linux 企业版 Red Hat linux 个人版 linux6.1 7.0 7.3 8.0 9.0 关于7.3(最稳定的版本)

存储器管理实验报告.docx

操作系统实验报告 存储器管理 学院电信学院 专业计算机科学与技术 班级 14级计科一班 实验题目动态分区分配 实验组别第三组 指导老师曹华

一、实验目的 了解动态分区分配方式中使用的数据结构和分配算法,并进一步加深对动态分区存储管理方式及其实现过程的理解。 二、实验内容 用C语言分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程alloc()和回收过程free()。其中,空闲分区通过分区链来管理,在进行内存分配时,系统优先使用空闲区低端的空间。 请分别用首次适应算法和最佳适应算法进行内存块的分配和回收,要求每次分配和回收后显示出空闲内存分区链的情况。 三、实验主要仪器设备 软件环境:VC++6编程环境 四、实验原理及设计方案 1.实验原理: 可变分区调度算法有:最先适应分配算法,循环首次适应算法,最佳适应算法,最坏适应算法。 首次适应算法(First-fit):当要分配内存空间时,就查表,在各空闲区中查找满足大小要求的可用块。只要找到第一个足以满足要求的空闲块就停止查找,并把它分配出去; 如果该空闲空间与所需空间大小一样,则从空闲表中取消该项;如果还有剩余,则余下的部分仍留在空闲表中,但应修改区分大小和分区始址。 用户提出内存空间的申请:系统根据申请者的要求,按照一定的分配策略分析内存空间的使用情况,找出能满足请求的空闲区,分给申请者;当程序执行完毕或主动归还内存资源时,系统要收回它所占用的内存空间或它归还的部分内存空间。 最佳适应算法(Best-fit):当要分配内存空间时,就查找空闲表中满足要求的空闲块,并使得剩余块是最小的。然后把它分配出去,若大小恰好合适,则直按分配;若有剩余块,则仍保留该余下的空闲分区,并修改分区大小的起始地址。 内存回收:将释放作业所在内存块的状态改为空闲状态,删除其作业名,设置为空,并判断该空闲块是否与其他空闲块相连,若释放的内存空间与空闲块相连时,则合并为同一个空闲块,同时修改分区大小及起始地址。 每当一个进程被创建时,内存分配程序首先要查找空闲内存分区链,从中寻找一个合适的空闲块进行划分,并修改空闲内存分区链,系统根据回收区的首址,从空闲区链中找到相应的插入点,此时出现如下四种情况: (1)回收区与插入点的前一个空闲区F1相邻接,此时可将回收区直接与F1合并,并修改F1的大小; (2)回收区与插入点的后一个空闲分区F2相邻接,此时可将回收区直接与F2合并,并用回收区的首址作为新空闲区的首址,大小为二者之和; (3)回收区同时与插入点的前后两个空闲分区邻接,此时需将三者合并; (4)回收区不与任何一个空闲区邻接,此时应建一新的表项 2.主要数据结构的说明 定义一个空闲区说明表结构

操作系统内存管理

操作系统内存管理 1. 内存管理方法 内存管理主要包括虚地址、地址变换、内存分配和回收、内存扩充、内存共享和保护等功能。 2. 连续分配存储管理方式 连续分配是指为一个用户程序分配连续的内存空间。连续分配有单一连续存储管理和分区式储管理两种方式。 2.1 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。CP /M和DOS 2.0以下就是采用此种方式。这种方式的最大优点就是易于管理。但也存在着一些问题和不足之处,例如对要求内存空间少的程序,造成内存浪费;程序全部装入,使得很少使用

的程序部分也占用—定数量的内存。 2.2 分区式存储管理 为了支持多道程序系统和分时系统,支持多个程序并发执行,引入了分区式存储管理。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。分区式存储管理虽然可以支持并发,但难以进行内存分区的共享。 分区式存储管理引人了两个新的问题:内碎片和外碎片。 内碎片是占用分区内未被利用的空间,外碎片是占用分区之间难以利用的空闲分区(通常是小空闲分区)。 为实现分区式存储管理,操作系统应维护的数据结构为分区表或分区链表。表中各表项一般包括每个分区的起始地址、大小及状态(是否已分配)。 分区式存储管理常采用的一项技术就是内存紧缩

(compaction)。 2.2.1 固定分区(nxedpartitioning)。 固定式分区的特点是把内存划分为若干个固定大 小的连续分区。分区大小可以相等:这种作法只适合于多个相同程序的并发执行(处理多个类型相同的对象)。分区大小也可以不等:有多个小分区、适量的中等分区以及少量的大分区。根据程序的大小,分配当前空闲的、适当大小的分区。 优点:易于实现,开销小。 缺点主要有两个:内碎片造成浪费;分区总数固定,限制了并发执行的程序数目。 2.2.2动态分区(dynamic partitioning)。 动态分区的特点是动态创建分区:在装入程序时按其初始要求分配,或在其执行过程中通过系统调用进行分配或改变分区大小。与固定分区相比较其优点是:没有内碎片。但它却引入了另一种碎片——外碎片。动态分区的分区分配就是寻找某个空闲分区,其大小需大于或等于程序的要求。

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