第十九天 Memory Management(記憶體管理)--下之一

昨天說的compaction是運用記憶體就的方法，接下來要提的兩個方法是比較新穎的！

Segmentation(分段)：
配合使用者的觀點，把記憶體的logical配置分段。而使用者的觀點是記憶體模樣，是由許多不同大小的segment所組成，並沒有先後順序，以下有例圖：

他的結構是將logical address分成兩部分，segment-number和offset(分段起點到現在所在地的位置，平移量)。作業系統會為每個process準備segment table，每個table內會包含base跟limit。然後會用segment-table base register來記錄起始位置(base)，用segment-table length register來記錄長度(limit)，logical address經過segment table後會轉換成physical address。
而segment有保護機制，他會給驗證碼(validation bit)或是限制唯獨、唯寫、唯執行。以下有參考圖：

Paging(分頁)：
Paging是為了解決fragmentation(external fragmentation可以解決，但internal fragmentation還是會存在)跟處理很多不同大小的process。其中要先分清楚兩個名詞：

• Frames：將實體記憶體(physical memory)切割成固定大小的block
• Pages：將邏輯記憶體(logical memory)分成大小相同的block

Frames跟pages的大小相同，當program需要n個pages時，作業系統會去physical memory找n個free frame來放，frame間並不需用連續。作業系統會設置page table，轉換logical address變成physical address。page table的作用就是在告訴page對應的frame在哪裡，所以分成page number跟page offset。(CPU -> logical address ->[Page][Offset] -> page table -> [Frame][Offset])
以下有參考圖：

而剛才有說還是不能解決internal fragmentation，現在我們用算的來解釋！

假設page的大小是2048 bytes，而process的大小是72766 bytes，這樣算起來process會被分成36個page，但最後一個page會剩下962的空間，這就是internal fragmentation，除非process的大小剛剛好，不然還是會有fragmentation的問題在。可是我們也不能為了不要有internal fragmentation，就把frame size縮很小，會產生很多page table，他也是會佔記憶體的，這樣反而得不償失。

明天我們來把最後一部分結束！！