介紹操作系統內存管理首先要認識三個地址，邏輯地址、虛擬地址、物理地址。
邏輯地址:指由程序產生的段內偏移地址。
虛擬地址:是邏輯地址到物理地址變換的中間層。
物理地址:是指出目前CPU外部地址總線上的尋址物理內存的地址信號，是地址變換的最終結果地址。
下面一步步介紹操作系統是如何實現內存管理的。
重定位
由於程序中的邏輯地址和實際分配後主存儲器的絕對地址不一致，為使處理器能按實際地址正確地訪問主存，必須進行地址轉換。邏輯地址轉換成絕對地址的過程稱為重定位，也稱為地址轉換。
在沒有分頁機制的場景下，基地址+邏輯地址就是物理地址。
由於程序運行會存在換入換出機制，因此一般在運行時執行重定位。
分段
分段的思想很簡單，之前不是一大塊都是連在一起的麼，現在要把你們都分開，code / stack / heap 各自成為一段，段內的空間是連續的，段與段之間不必連續，這樣空間利用率上就更高了。
分頁
分段的內存碎片太大，為了減少內存碎片勢必要劃分更小的單元。將虛擬地址空間分割成很小的單元例如4k稱為頁，相應地，內存空間分成若干個物理塊，頁和塊的大小相等。然後將虛擬空間將虛擬地址映射到物理地址，映射的關係是通過一張表實現的，也就是頁表。
段頁結合的重定位如下圖
為什麼要使用多級頁表
每個進程1M個頁表，每個4字節，即每個進程需要4M的空間來存放頁表，進程多了佔用的內存還是很多的。
一般進程使用的內存是遠低於全部虛擬內存的。二級模式只為進程實際使用的那些虛擬內存區分配頁表，既提升了效率，也減少了內存的使用量。
分享到:
閱讀更多 AIOT小學生 的文章
