程序（进程）在操作系统中是如何存储、分配空间的

Myth丶恋晨 2022-02-24 06:00 240阅读 0赞

## 一段高级的程序语言代码要经过编译、链接、装入才能进入内存， ##

## 程序运行时创建进程 ##

### 链接：将编译后的目标模块链接成一个可执行程序。有静态链接和动态链接之分。 ###

静态链接：在程序运行前，将目标模块链接成一个完整的装入模块

需要做的两个任务：1.修改逻辑地址

2.变换外部调用符号

优缺点

优点：程序运行速度比较快

缺点：当程序文件较大时，占用的内外存空间大，存储开销大。程序开发不够灵活、方便。修改某一模块会导致对整个程序的重新链接。

动态链接：将某些目标模块的链接推迟到程序运行时（这些模块中的函数被调用执行时）才进行。

优缺点

优点：节省了内外存空间，方便了程序开发

缺点：程序运行时的速度变慢

### 装入：需要为进程和所需数据分配内存，装入到内存中。 ###

绝对装入：在编译时产生物理地址的目标代码，装入时按照装入模块的物理地址将程序和数据装入到内存中

可重定位装入（静态重定位）：编译时产生逻辑地址的可重定位代码，装入时对目标代码中的指令和数据地址进行修改

动态运行时装入（动态重定位）：地址映射延迟到进程执行时再进行

### 内存空间分配：为进程分配内存空间，有连续分配和离散分配 ###

### 连续分配：单一连续分配 ###

###                   固定分区分配 ###

###                   动态分区分配 ###

## ##

单一连续分配：内存分为系统区、用户区。适用于单用户、单任务的操作系统

固定分区分配：将用户内存空间划分为若干个固定大小的区域

分区和分区之间有大小相等和不相等两种情况

数据结构：分区编号、分区大小、分区起始地址、分区状态

动态分区分配：系统初始只有一个空闲区。当进程请求空间时，由系统根据进程需要的空间大小划分出一片空闲区分配给进程。

当运行一段时间之后，由于有的进程会被释放，所以内存中会出现不连续的空闲区域。所以当进程再次请求内存时，系统从所有空闲区中找到大小合适的空闲区域进行分配。系统中的分区大小和数量都是变化的，空闲区的大小和数量也是变化的。

系统需要建立并维护记录空闲分区情况，用空闲分区和空闲分区链表示

空闲分区表

数据结构：分区编号、分区大小、分区起始地址

空闲分区链

数据结构：空闲分区大小、空闲分区起始地址、指向前一个空闲分区的指针、指向后一个空闲分区的指针

动态分区分配算法：

首次适应算法：首次适应算法要求空闲分区链以地址递增的顺序链接。 在进行内存分配时，从链首开始顺序查找，直到找到一                             个能满足进程大小要求的空闲分区为止。

循环首次适应算法：也是以地址递增的顺序链接。为进程分配内存空间时，不再每次从链首开始查找合适的空闲分区，而是从上                                  次找到的空闲区的下一个空闲分区开始查找。

最佳适应算法：将所有空闲分区按分区大小递增的顺序形成一个空闲区链。每次找到满足分区大小最接近进程需要的内存空间大                           小的

## ##

### 离散分配：分页存储管理 ###

###                   分段存储管理 ###

###                   段页式存储管理 ###

分页存储管理：页表是系统为进程建立的数据结构，通过页表实现从页（逻辑地址）到页框（物理地址）的映射。

分段存储管理：进程的地址空间被划分成若干个段，系统为每个段分配一个连续的物理内存区域，各个不同的段可以离散的放在                           物理内存不同的区域。

段页式存储管理：将用户进程的逻辑空间先划分为若干个段，每个段再划分为若干个页。进程以页为单位在物理内存中离散存                                   放，每个段中被离散存放的页具有逻辑相关性。

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