在多道程序环境下，要使程序运行，必须先为之创建进程。而创建进程的第一件事，便是将程序和数据装入内存。如何将一个用户源程序变为一个可在内存中执行的程序，通常都要经过以下几个步骤：
内存是用于存储数据的硬件。程序执行前需要先放到内存中才能被CPU处理。代码编译到运行流程：编译->链接->装入。
内存管理是操作系统设计中最重要和最复杂的内容之一，虽然 计算机硬件一直在飞速发展，内存 容量也在 不断增长，但是仍然不可能将用户进程所需要的全部程序和数据放入主存中，所以操作系统必须将内存空间进行合理地划分和有效地动态分配。操作系统对内存的划分和动态分配就是内存管理的概念。 有效的内存管理在多道程序设计中非常重要，不仅方便用户使用存储器，提高内存利用率，还可以通过虚拟技术从逻辑上扩充存储器。 内存管理的功能有： - 内存空间的分配与回收。由操作系统完成主存储器空间的分配和管理，使程序员摆脱存储分配的麻烦，提高编程效率。 - 地址转换，在多道程序环境下，程序中的逻辑地址与内存中的物理不可能一致，因此存储管理必须提供地址变换功能，把逻辑地址转换成相应的物理地址。 - 内存空间的扩充：利用虚拟存储技术或自动覆盖技术，从逻辑上扩充内存。 - 存储保护：保证各道作业在各自的存储空间内运行，互不干扰。
终于也是跨过了处理机管理，来到内存管理的内容了。目前基本存储管理这一章还差分页、分段以及段页三种管理方式没有学，之所以在学之前来写这一篇文章，主要是觉得这一章的内容过于零碎了，不易成逻辑又很容易忘掉，所以写这一篇来串一下已学的内容，在复习的基础上为学接下来的做一些铺垫。
什么是内存 1.存储单元 用于存放数据的硬件,程序执行前先放到内存中才能被CPU处理 2.内存地址 给内存存储单元编地址,从0开始每个地址对应一个存储单元,可以按字节编址,也可以按字长编址,一个存储单元一个字节或字长
（3）如何进行分区的分配与回收操作？假设系统采用的数据结构是“空闲分区表”…如何分配？
从第 11 篇笔记开始进入第二章节，也就是存储器管理的相关知识。下面是本篇笔记的思维导图：
程序执行时所需要的指令和数据必须在内存中才能够运行。最简单的就是静态装入：将程序运行所需要的指令和数据全都装入内存中。当程序所需要内存大于物理内存时，无法满足静态装入的要求，这个时候就需要使用动态装入了，其思想是将程序运行时当前不用的模块放在磁盘，使用的模块放在内存。
内存管理 包括内存管理和虚拟内存管理 内存管理包括内存管理概念、交换与覆盖、连续分配管理方式和非连续分配管理方式（分页管理方式、分段管理方式、段页式管理方式）。 虚拟内存管理包括虚拟内存概念、请求分页管理方式、页面置换算法、页面分配策略、工作集和抖动。 3.1 内存管理的概念 内存管理(Memory Management)是操作系统设计中最重要和最复杂的内容之一。虽然计算机硬件一直在飞速发展，内存容量也在不断增长，但是仍然不可能将所有用户进程和系统所需要的全部程序和数据放入主存中，所以操作系统必须将内存空间
方法步骤 第一步：先看系统还剩下多少资源没分配，再看有哪些进程是不阻塞（“不阻塞”即：系统有足够的空闲资源分配给它）的； 第二步：把不阻塞的进程的所有边都去掉，形成一个孤立的点，再把系统分配给这个进程的资源回收回来； 第三步：看剩下的进程有哪些是不阻塞的，然后又把它们逐个变成孤立的点； 第四步：最后，所有的资源和进程都变成孤立的点。这样的图就叫做“可完全简化”；如果一个图可完全简化，则不会产生死锁；如果一个图不可完全简化（即：图中还有“边”存在），则会产生死锁。这就是“死锁定理”。
现代操作系统都采用的是逻辑地址，即我们在程序中定义的地址都是逻辑上的并不是真正的物理地址，原因是因为在多道程序中是不能确定到程序运行后的物理地址的，有可能被其他程序占用，有可能会动态的改变其地址，例如物理地址在02位置，当01位置的数据变大后导致数据02的空间需要被占用，此时物理地址会发生变化。逻辑地址可以让每个进程自己的地址都是连续的即在逻辑上是连续的。
http://blog.csdn.net/zhaojinjia/article/details/12649823
－计算机系统中存储器一般分为内存储器和辅助存储器两级 －内存可以分成系统区和用户区两部分，系统区用来存储操作系统等系统软件，用户区用于分配给用户作业使用
学妹刚上大学，问我计算机内存知识需要了解么？我当场就是傻瓜警告，于是就有了这篇文章。
存储器的基础知识 首先，一般的存储器我们就会认为它包含着三部分： 寄存器 速度最快，但是造价高 主存储器 速度次之，被通俗称为内存 外存 速度最慢，用于存储文件数据，因为上边两种一旦断电，数据就会丢失。这个用来做持久化存储的。 因此，我们的存储器往往是使用三层结构的。 程序的装入和链接 在操作系统的角度而言，我们面对存储器就是面对程序的装入和连接 一般地，用户程序向要在系统上运行，就要经历下面几个步骤： 编译：对用户源程序进行遍历，形成若干个目标模块 链接：将目标模块以及他们所需要的库函数链接在一起，形成完
②当大量作业要求运行时，由于内存不足以容纳所有作业，只能使少数作业先运行，导致多道程序度的下降。
在多道程序环境下，同一时间可能会有多个程序并发执行，即有多个程序的数据需要同时存放在内存中，此时，为了区分内存中不同数据存放的位置，就需要引入存储单元的概念
本节主要是讲操作系统的内存管理基础知识，首先简单介绍了内存是什么。内存管理的功能，将作为以下几个我们讲解的重点。
由于交换技术，可能导致内存中会出现某些小区域（空闲）是无法加载任何进程的。称之为零头（fragment）。 为了使得内存得以有效利用，采用一种称为压缩/紧凑的技术，动态调整进程在内存中的位置，以减少零头。如此便会导致一个进程占据不同的分区的情况出现。
在分页存储管理中，一个程序的逻辑地址空间被划分成若干个大小相等的区域，每个区域称为页或页面，并且程序地址空间中所有的页从 0 开始顺序编号。相应地，内存物理地址空间也按同样方式划分成与页大小相同的区域，每个区域称为物理块或页框，与页一样内存空间中的所有物理块也从 0 开始顺序编号。在为程序分配内存时，允许以页为单位将程序的各个页，分别装入内存中相邻或不相邻的物理块中。由于程序的最后一页往往不能装满分配给它的物理块，于是会有一定程度的内存空间浪费，这部分被浪费的内存空间称为页内碎片。
PE格式是 Windows下最常用的可执行文件格式,理解PE文件格式不仅可以了解操作系统的加载流程,还可以更好的理解操作系统对进程和内存相关的管理知识,而有些技术必须建立在了解PE文件格式的基础上,如文件加密与解密,病毒分析,外挂技术等。
操作系统，包括嵌入式系统，通常利用存储管理单元MMU（Memory Management Unit）来提供内存保护机制，实现系统内核与应用程序，应用程序与应用程序之间的隔离。
对于通用计算机而言，存储层次至少分为三级：最高层为CPU寄存器，中间为主存，最低层是辅存，速度逐级变慢，容量逐级增大。详情可见：计算机组成原理：第三章 存储系统
在前面总结了集中存储管理的刚上，要求作业的逻辑地址空间连续的存放主存储器
连续分配方式，是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。它主要包括单一连续分配、固定分区分配和动态分区分配。
1.绝对装入：在程序编译时就知道程序需要放在内存中的什么地方，编译后的程序不是从0开始的逻辑地址，而是真实的物理地址，然后采用绝对装入，按照编译程序产生的绝对地址进行装入。
存储器的层次： 分为寄存器、主存（内存）和 辅存（外存）三个层次。 主存：高速缓冲存储器、主存储器、磁盘缓冲存储器， 主存又称为可执行存储器； 辅存：固定磁盘存储器、可移动的外部存储器； 其可长期保存数据，但不能被处理器直接访问。 此处针对的是在OS层面上对主存（内存）的管理。 内(主)存储器管理的主要功能：① 逻辑地址到物理地址的转换 ② 内存（主存）空间的分配与回收 ③ 内存信息（数据）的共享与保护 ④ 内存的逻辑扩充（虚拟存储器的实现）
本文记录了一些操作系统面试常见问题，本意用于考研复试，以下面试题为网上整理的问题以及自己加入的一些问题，答案仅供参考！
非连续分配管理方式允许一个程序分散地装入到不相邻的内存分区，根据分区的大小是否固定分为分页式存储管理方式和分段式存储管理方式。分页存储管理方式中，又根据运行作业时是否要把作业的所有页面都装入内存才能运行分为基本分页式存储管理方式和请求分页式存储管理方式。
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。
并发执行的程序在运行的时候共享系统的资源，一个进程会受到其他进行的制约，为了协调，达到资源共享，就需要实现进程的互斥和同步。
是计算机系统的一种系统软件，由它统一管理计算机系统的资源和控制程序的执行。
如果一个作业，需要全部装入内存后方能运行，会有什么情况？ (1) 有的作业很大，其所要求的内存空间超过了内存总容量，作业不能全部被装入内存，致使该作业无法运行； (2) 有大量作业要求运行，但由于内存容量不足以容纳所有这些作业，只能将少数作业装入内存让它们先运行，而将其它大量的作业留在外存上等待
在实际运行过程，把有关作业的全部信息都装入主存储器后，作业执行时实际上不是同时使用全部信息的，有些部分运行一遍便再也不用,甚至有些部分在作业执行的整个过程中都不会被使用到(如错误处理部分)。进程在运行时不用的，或暂时不用的，或某种条件下才用的程序和数据,全部驻留于内存中是对宝贵的主存资源的一种浪费，大大降低了主存利用率。 于是，提出了这样的问题：作业提交时，先全部进入辅助存储器,作业投入运行时,能否不把作业的全部信息同时装入主存储器，而是将其中当前使用部分先装入主存储器，其余暂时不用的部分先存放在作为主存扩充的辅助存储器中，待用到这些信息时，再由系统自动把它们装入到主存储器中,这就是虚拟存储器的基本思路。
主存和辅存共同构成了虚拟存储器。对于应用程序员来说，虚拟存储器是透明的。虚拟存储器即对磁盘存储器进行抽象，将磁盘存储器组织成一个连续的存储器，将主存看成是磁盘存储器的一个高速缓存。因此，虚拟存储器具有主存的速度和辅存的容量，提高了存储系统的性价比。
1.静态链接：将各个模块链接成一个完整的装配模块，在链接之间每个模块的指令以及数据分别是从0-M进行编址，比如第一个模块长度为M，第二个模块的长度为，链接前两个模块的地址分别为0-M，0-N，但是链接后会将两个模块的地址进行修改，变成0-M+N。
我们不得不佩服冯诺依曼和早期的计算机科学家们，不只是因为计算机这个伟大产物的诞生和发展，更主要的是，这个行业中的任何分支都似乎有无尽的可能性，让一些大牛们终其一生去探究。当然，最让我佩服的是，无论表现上多么的丰富，无论这一行业如何的变化和发展，它的原始方式却依旧没有变化，早已经被早期的计算机科学所限定（事实上不是限定，而是被证明最为有效）。这就像大多数程序员都知道的一个道理，技术的发展速度越快，对那些最基本原理的理解就越为重要。事实上不仅在技术上，即便是计算机和软件行业的管理上，依然遵循着这些计算机的科学的基本原理。这行业本身就是实业，当然也是服务行业，没有行业背景，不尊重行业规则的管理，从严格的行业市场来说，是失败的——这里自然不包括我国国企和政府部门这种有足够预算保障的项目，当然也不包括如某些外包行业中的中国人擅长的“人”的管理。这里只是简单的从操作系统角度上讨论一下测试项目中和自动化测试中一些可以借鉴的地方。
1、其实前面的Map相当于Map，这个是指装入的键是对象类型，装入的值是对象类型。后面的Map只是说明Map装入的是键值对。
一次性和驻留性严重地降低内存的利用率，显著地减少了系统吞吐量。 研究表明，程序在执行过程中呈现局部性原理。
局限性还表现在下述两个方面： (1) 时间局限性： 如果程序中的某条指令一旦执行， 则不久以后该指令可能再次执行；如果某数据被访问过， 则不久以后该数据可能再次被访问。产生时间局限性的典型原因，是由于在程序中存在着大量的循环操作。 (2) 空间局限性： 一旦程序访问了某个存储单元，在不久之后，其附近的存储单元也将被访问，即程序在一段时间内所访问的地址，可能集中在一定的范围之内，其典型情况便是程序的顺序执行。 基于局部性原理，应用程序在运行之前，没有必要全部装入内存，仅须将那些当前要运行的少数页面或段先装入内存便可运行，其余部分暂留在盘上。程序在运行时，如果它所要访问的页已调入内存，便可继续执行下去；但如果程序所要访问的页尚未调入内存(称为缺页)，此时程序应利用操作系统所提供的请求调页功能，将它们调入内存，以使进程能继续执行下去。如果此时内存已满，无法再装入新的页，则还须再利用页的置换功能，将内存中暂时不用的页调至盘上，腾出足够的内存空间后，再将要访问的页调入内存，使程序继续执行下去。
发布者：全栈程序员栈长，转载请注明出处：https://javaforall.cn/125013.html原文链接：https://javaforall.cn
内存的回收与分配，地址变换（程序中的逻辑地址与内存中的物理地址之间的转换），内存扩充（借助虚拟技术或覆盖技术从逻辑上扩充内存容量），内存保护（保证进入内存的各道作业都在自己的存储空间运行，互不干扰）
“计算机存储器包括主存和辅存，本文中存储器管理的对象主要是主存，也称内存。它的主要功能包括分配和回收主存空间、提高主存利用率、扩充主存、对主存信息实现有效保护。”
节表（Section Table）是Windows PE/COFF格式的可执行文件中一个非常重要的数据结构，它记录了各个代码段、数据段、资源段、重定向表等在文件中的位置和大小信息，是操作系统加载文件时根据节表来进行各个段的映射和初始化的重要依据。节表中的每个记录则被称为IMAGE_SECTION_HEADER，它记录了一个段的各种属性信息和在文件中的位置和大小等信息，一个文件可以由多个IMAGE_SECTION_HEADER构成。
操作系统的虚拟内存管理，是内存管理中逻辑扩充内存的一个重点，必须掌握其原理和经典的页面置换算法。
包括程序装入等概念、交换技术、连续分配管理方式和非连续分配管理方式（分页、分段、段页式）。
答：不一定。有定长指令字机器和不定长指令字机器两种。定长指令字机器中所有指令都一样长，称为规整型指令，目前定长指令字大多是32位指令字。不定长指令字机器的指令有长有短，但每条指令的长度一般都是8的倍数。所以，一个指令字在存储器中存放时，可能占用多个存储单元；从存储器读出并通过总线传输时，可能分多次进行，也可能一次读多条指令。
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