作業系統筆記:(一)實體記憶體分配1：連續記憶體分配
remark： 這是我準備考研期間看學堂線上清華大學的OS MOOC的筆記，由於博主不是科班出身，所寫錯誤可能很大，望大家指正.
本文結構如下:
- 計算機記憶體管理概述
- 連續記憶體分配
- 碎片整理
- e.g: 夥伴系統(Buddy System)
計算機記憶體管理概述
首先我們知道計算機的記憶體是分很多層次的，不同層次之間訪存速度相差很大，（甚至達到幾個數量級）
上面是關於MMU和L1,L2 Cache 的介紹，先留坑，有興趣可以看看
記憶體管理方式
- 重定位 (relocation)
- 分段(Segmentation)
- 分頁(paging)
- 段頁式
分段分頁和段頁是都會在非連續記憶體分配中介紹，重定位先留坑待補
地址空間
實體地址空間 就是真實的計算機記憶體（e.g.: 4G ，0-4G-1）
邏輯地址空間 CPU看執行程序看到的地址，也稱虛擬地址
地址生成
將指令與資料繫結到記憶體地址有如下幾種情況:
* 編譯時 編譯時寫死，生成絕對地址程式碼
* 載入時 編譯時生成可重定位程式碼，載入時進行地址繫結
* 執行時 執行時進行地址繫結，這種方式更加靈活，執行時可以從一個記憶體段移到另一個記憶體段
地址檢查
連續記憶體分配
顧名思義，作業系統為每個程序分配一塊連續的記憶體區域，作業系統需要維護一個表，記錄哪些記憶體塊被佔用了，哪些沒有。這樣做很明顯會產生
兩個問題
1. 外碎片 （相鄰兩塊之間不能用的）
2. 內碎片 （分配的記憶體中用不完的）
特點
1. 載入時分配
2. 地址連續
分配策略
- 最先(first-fit) : 找到第一塊足夠大的，
- 最佳(best-fit)： 找到足夠大的中最小的
- 最差(worst-fit): 分配最大的
碎片整理
一種解決外部碎片的方法是 緊縮(compaction) ,就是移動記憶體，最暴力的就是將所有佔用記憶體移到一邊。but 緊縮並不是總是可以的必須是在地址繫結時是執行時生成才行。另外一種策略就是下一節要講的非連續記憶體分配
交換 這種策略是OS在程序空閒時將所佔用的資料段換出到硬碟中去，也可以搶佔。
Buddy System
它的直觀表現是這樣的
每一塊記憶體都是2的冪次，需要注意的是由於分配是連續的，所以依然存在外部碎片
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