内存管理

1. 单片机

• 单片机没有操作系统
• 单⽚机的 CPU 是直接操作内存的「物理地址」

2. MMU（内存管理单元）

• 分段内存：

进程持有的虚拟地址会通过 CPU 芯⽚中的内存管理单元（MMU）的映射关系，来转换变成物理地址，然后再通过物理地址访问内存

3. 内存分段

• 由代码分段、数据分段、栈段、堆段组成
• 段表保存在内存中。每个进程有一份

段基地址：指向段内存的起始位置

段界限

特权等级DPL

• 虚拟地址由两部分组成段选择子和段内偏移量

段选择子：可以确定段表中指向的段号，在寄存器中

段内偏移量：有效内存的长度，段基地址~段基地址+偏移量，就是实际的内存段地址

• 段表也叫全局描述符（GDT），一个处理器只有一个。局部描述表（LDT），一个进程一个LDT，是GDT的子表
• 优点：

每个段有逻辑（实际）意义

方便编程：通常一个作业是由多个程序段和数据段组成的，一般情况下，用户希望按逻辑关系对作业分段，并能根据名字来访问程序段和数据段

信息共享：共享是以信息的逻辑单位为基础的。页是存储信息的物理单位，段却是信息的逻辑单位

信息保护：段式管理中，可以以信息的逻辑单位进行保护

• 缺点：

第⼀个就是内存碎⽚的问题

第⼆个就是内存交换的效率低的问题

4. 内存分页

• 4kb一个页
• ⻚表存储在内存⾥（每个进程都有一份），内存管理单元（MMU）就做将虚拟内存地址转换成物理地址的⼯作
• 虚拟内存到页表查不到，就产生缺页异常。进行页面置换
• 置换效率高：释放的内存都是以⻚为单位释放的，也就不会产⽣⽆法给