趣談Linux操作系統學習筆記：第二十講

本文轉載自查看原文 2019-05-24 17:28 686 深挖計算機基礎

一、引子

1、計算兩方面的原因

2、內存管理機制

二、獨享內存空間的原理

1、會議室和物理內存的關系

和會議室一樣，內存都被分成一塊塊兒的，都編號了號，例如3F-10就是三樓十號會議室、內存頁有這樣一個地址。這個地址是實實在在的地址，通過這個地址我們就能夠定位到物理內存地址

2、會產生什么問題呢？

3F-10打開三個相同的程序，都執行到某一步，比方說，打開三個計算機器，用戶在這三個程序的界面、上分別輸入10、100、1000，如果內存中的這個位置只能保存一個數，

那應該保存那個呢？這不就沖突了嗎？

3、誰也不能直接訪問物理地址

每個項目的物理地址對於進程不可見，誰也不能直接訪問物理地址，操作系統會給進程分配一個虛擬地址。所有進程看到的這個地址都是一樣的，里面的內存都是從0開始編號

4、在程序里面，指令寫入的地址是虛擬地址

例如，位置我10M的內存區域，操作系統會提供一種機制，將不同的進程的虛擬地址和不同的物理地址映射起來

當程序要訪問虛擬地址的時候，由內核的數據結構轉換，轉換成不同的物理地址，這樣不同的進程運行的是時候，寫入的是不同的物理地址這樣就不會沖突了

三、規划地址空間

1、操作系統的內存管理，主要分為三個方面

於是，你看待了項目組的項目計划是這樣一個程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int max_length = 128;

char * generate(int length){
  int i;
  char * buffer = (char*) malloc (length+1);
  if (buffer == NULL)
    return NULL;
  for (i=0; i<length; i++){
    buffer[i]=rand()%26+'a';
  }
  buffer[length]='\0';
  return buffer;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  int num;
  char * buffer;

  printf ("Input the string length : ");
  scanf ("%d", &num);

  if(num > max_length){
    num = max_length;
  }

  buffer = generate(num);

  printf ("Random string is: %s\n",buffer);
  free (buffer);

  return 0;
}

這個程序比較簡單，就是根據用戶輸入的整數來生成字符串，最長是128，由於字符串的長度不固定、因而不能提前知道，

需要動態地分配內存，是用malloc函數，當然用完了需要釋放內存，這就是要使用free函數