操作系统内存碎片 cache替换算法虚拟地址逻辑地址线性地址物理地址

采用分区式存储管理的系统，在储存分配过程中产生的、不能供用户作业使用的主存里的小分区称成“内存碎片”。内存碎片分为内部碎片和外部碎片。

内部碎片

内部碎片就是已经被分配出去（能明确指出属于哪个进程）却不能被利用的内存空间；

内部碎片是处于区域内部或页面内部的存储块。占有这些区域或页面的进程并不使用这个存储块。而在进程占有这块存储块时，系统无法利用它。直到进程释放它，或进程结束时，系统才有可能利用这个存储块。

单道连续分配只有内部碎片。多道固定连续分配既有内部碎片，又有外部碎片。

外部碎片

外部碎片指的是还没有被分配出去（不属于任何进程），但由于太小了无法分配给申请内存空间的新进程的内存空闲区域。

外部碎片是出于任何已分配区域或页面外部的空闲存储块。这些存储块的总和可以满足当前申请的长度要求，但是由于它们的地址不连续或其他原因，使得系统无法满足当前申请。

多道可变连续分配只有外部碎片
常见的置换算法有以下四种。

1）最佳置换算法OPT

选择的被淘汰页面是以后永不使用或者在最长时间内不再被访问的页面，以便保证获得最低的缺页率。

2）先进先出页面置换算法FIFO

优先淘汰最早进入内存的页面，即在内存中驻留时间最久的页面。该算法实现简单，只需把调入内存的页面根据先后次序链接成队列，设置一个指针总指向最早的页面。但该算法与进程实际运行时的规律不适应，因为在进程中，有的页面经常被访问。

3）最近最久未使用置换算法LRU

选择最近最长时间未访问过的页面予以淘汰，它认为过去一段时间内未访问过的页面，在最近的将来可能也不会被访问。该算法为每个页面设置一个访问字段，来记录页面自上次被访问以来所经历的时间，淘汰页面时选择现有页面中值最大的予以淘汰。

4）时钟置换算法CLOCK

简单的CLOCK算法给每帧关联一个附加位，称为使用位。当某页首次装入主存时，将该帧的使用位设置为1；当该页随后再被访问到时，其使用位也被置为1.对于页替换算法，用于替换的候选帧集合可视为一个循环缓冲区，并有一个指针与之相关联。当某一页被替换时，该指针被设置成指向缓冲区中的下一帧。当需要替换一页时，操作系统扫描缓冲区，以查找使用位被置为0的一帧。每当遇到一个使用位为1的帧时，操作系统就将该位重新置为0；若在这个过程开始时，缓冲区中所有帧的使用位均为0，则选择遇到的第一个帧替换；若所有帧的使用位均为1，则指针在缓冲区中完整地循环一周，把所有的使用位都置为0，并停留在最初的位置上，替换该帧中的页。由于该算法循环检查各页面的情况，故称CLOCK算法，又称最近未用NRU算法。

3.物理地址：存储器地址，又叫绝对地址。

逻辑地址：访内指令给出的地址叫逻辑地址，也叫相对地址。

线性地址：也叫虚拟地址，是一个32位无符号整数，由逻辑地址经过段式内存管理单元转换而来。

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