存储器管理——内存基础知识

内存是用于存放数据的硬件。
程序执行前需要先放到内存中才能被CPU处理。

2的10次方=1K（千）
2的20次方=1M（兆，百万）
2的30次方=1G（十亿，千兆）
一台手机/电脑有4GB内存，是指该内存中可以存放4乘2的30次方个字节。也就是2的32次方个地址，所以地址需要用32个二进制位来表示

实际生成机器指令时并不知道该进程的数据会被放到什么位置。所以编译生成的指令中一般是逻辑地址（相对地址）

只要知道逻辑地址（相对地址）和起始地址，就可以知道物理地址（绝对地址）

从写程序到程序运行的步骤：编辑→编译→链接→装入

编译：由编译程序将用户源代码编译成若干个目标模块（编译就是把高级语言翻译为机器语言）
链接：由链接程序将编译后形成的一组目标模块，以及所需库函数链接在一起，形成一个完整的装入模块
装入（装载）：由装入程序将装入模块装入内存运行

装入的三种方式：绝对装入、静态重定位、动态重定位
1.绝对装入：在编译时，如果知道程序将放到内存中的哪个位置，编译程序将产生绝对地址的目标代码。装入程序按照装入模块中的地址，将程序和数据装入内存。绝对装入只适用于单道程序环境。程序中使用的绝对地址，可在编译或汇编时给出，也可由程序员直接赋予。通常情况下都是编译或汇编时再转换为绝对地址。

2.静态重定位：又称可重定位装入。编译、链接后的装入模块的地址都是从0开始的，指令中使用的地址、数据存放的地址都是相对于起始地址而言的逻辑地址。可根据内存的当前情况，将装入模块装入到内存的适当位置。装入时对地址进行“重定位”，将逻辑地址变换为物理地址（地址变换是在装入时一次完成的）。静态重定位的特点是在一个作业装入内存时，必须分配其要求的全部内存空间，如果没有足够的内存，就不能装入该作业。作业一旦进入内存后，在运行期间就不能再移动，也不能再申请内存空间。

3.动态重定位：又称动态运行时装入。编译、链接后的装入模块的地址都是从0开始的。装入程序把装入模块装入内存后，并不会立即把逻辑地址转换为物理地址，而是把地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。因此装入内存后所有的地址依然是逻辑地址。这种方式需要一个重定位寄存器的支持。
特点：1.允许程序在内存中发生移动。并且可将程序分配到不连续的存储区中2.在程序运行前只需装入它的部分代码即可投入运行，然后在程序运行期间，根据需要动态申请分配内存3.便于程序段的共享，可以向用户提供一个比存储空间大得多的地址空间。

重定位寄存器：存放装入模块存放的起始位置

链接的三种方式：
1．静态链接：在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需的库函数连接成一个完整的可执行文件（装入模块），之后不再拆开。
2．装入时动态链接：将各目标模块装入内存时，边装入边链接的链接方式。
3．运行时动态链接：在程序执行中需要该目标模块时，才对它进行链接。其优点是便于修改和更新，便于实现对
目标模块的共享。