第五講 計算機體系結構 內存層次

總算搞完Lab1

管理存儲介質的東西

cpu 內存 io 設備

內存一次最小單位 8 bit
計算機 總線32bit

有大量的數據要讀寫，CPU內有高速緩存
內存層次，兩級緩存

操做系統的內存管理

內存 以字節爲單位進行訪問
磁盤 扇區編號 每個扇區512 字節最小單位

內存管理系統的要求

抽象，保護，共享，虛擬化

內存管理機制：
+ 重定位：(relocation)
+ 分段 : (segmentation)
+ 分頁 : (paging)
+ 虛擬儲存(virtual memory)
多數系統 按 需頁式虛擬儲存

地址空間 & 地址生成

從寫出來的符號 到總線上的物理地址

地址空間 ：
物理地址空間 硬件支持的地址空間 起始是0 知道 MAXsys
邏輯地址空間 CPU運行時 進程看到的地址 0- MAX prog

邏輯地址根據方法轉換成物理地址

邏輯地址的生成

編譯時：
假設起始地址已知
若是起始地址改變，必須從新編譯

加載時：
編譯時起始位置位置，編譯器徐生成可重定位的代碼(reloctable code)
加載時，生成絕對地址

執行時：
執行時代碼可移動
需地址轉換（映射）硬件支持

地址的生成過程：

邏輯地址到物理地址的傳喚

地址檢查

連續內存分配

連續內存分配和內存碎片

你要分配510字節 結果分配了512字節 剩下幾個字節就是內碎片
取決於分配單元大小是否要取整。

動態分區分配

最早匹配策略

空閒分區鏈表
First Fit Allocation

Best Fit Allocation

合併還慢 由於要找地址臨近 可是倒是按照大小排序的

Wrost Fit Allocation

碎片整理

緊湊(ompaction)
碎片緊湊： 否有應用程序都是能夠動態重定位

分區對換
Swapping in/out
對換到對換區內

處於等待狀態的程序搬到外存區
有一個對換區

夥伴系統

夥伴系統的實現 Buddy System

整個可分配的分區大小 的策咯

數據結構

空閒塊的二維數組
第一維 由小到大 排成第一位
同大小就按地址排序

u core 中的物理內存管理

ucore 已經實現了