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一、连续内存分配
1、内存碎片问题
内存碎片指的是空闲内存不能被利用。内存碎片又分外部碎片和内部碎片，外部碎片是指在分配单元之间的未使用内存，而内部碎片是指在分配单元中的未使用内存。
2、分区的动态分配
分区的动态分配就是简单的内存管理方法，当一个程序准许运行在内存中时，就会给这个程序分配一个连续的区间，当一个程序需要更多的空间时，也会分配一个连续的内存区间给运行的程序以访问数据。
3、连续内存分配策略
一、首次适配
首次适配就是当一个程序需要分配n字节大小的空间时，使用第一个比n大的可用空闲块
优点：简单，易于产生更大的空闲块
缺点：容易产生外碎片
二、最优适配
最优适配就是当一个程序需要分配n字节大小的空间时，使用比n大的最小的可用空闲块
优点：当大部分分配是小尺寸时，非常有效，避免分割大空闲块，比较简单
缺点：容易产生外碎片和很多没用的微小碎片
三、最差适配
最差适配就是当一个程序需要分配n字节大小的空间时，使用比n大的最大的可用空闲块
优点：如果分配是中等尺寸效果最好
缺点：重分配慢，易产生外碎片，容易破坏大的空闲块以致大分区无法被分配
四、压缩式碎片整理
如下图，目前有四个程序占据着内存空间，当现在有一个需要5个块空间大小的程序也要运行，而如果采用上述三种连续分配策略，显然是无法做到的，因为内存中已经不具有连续的5个块大小的空间，但是我们发现，内存中有着5个不连续的块空间，如果对P1,P2,P3,P4四个程序进行压缩，那么我们将得到一个连续的5个大小的块空间，而这正好能够满足了另一个程序的需求，这就是压缩式碎片整理的思路。
压缩式碎片整理要注意几点，要求所有程序是动态可重置的，当程序在运行的时候，肯定是不能重置的。如果不停的对程序进行压缩，重置，会导致开销很大。
五、交换式碎片整理
程序P1、P2、P3、P4都处于内存中，P1、P2、P4处于等待状态，P3处于运行状态，当P3运行到某时刻还需要3个内存块的空间大小，而这时内存空间已经满了，不能够给P3分配更多的空间了，就可以采用交换式碎片整理的方法，可以把P4这个程序放到磁盘上去，也就是虚拟内存上，这样主存就可以提供3个内存块的空间供P3使用，虽然P4放到了磁盘中，但是它的数据并没有丢失，也是保存在磁盘中。
二、非连续内存分配
1、优缺点
优点：一个程序的物理地址空间是非连续的，可以使用非连续内存分配；更好的内存利用和管理；
允许共享代码与数据；支持动态加载和动态链接
缺点：建立虚拟地址和物理地址之间的转换，开销很大，所以要和硬件结合一起来管理
2、分段
程序的分段地址空间，把程序的逻辑地址空间分散到多个物理地址空间。
?一、分段寻址方案
首先段访问机制有两种，一种是段寄存器+地址寄存器实现方案，另一种是单地址实现方案。
应用程序的逻辑地址空间是一个连续的地址空间，通过分段有效的隔离开来，程序可以把它的堆栈段分离开来，放到某一特定的地址，这样能更有效的进行管理和分配，同时也能够让这种有效的保护机制的实现。如下图，左边是一些连续的逻辑地址，右边是一些非连续的物理地址，逻辑地址有段号和段偏移，程序访问内存地址需要段号和段偏移，段表里的内容是段的起始地址和段的长度限制，而段的起始地址又包括逻辑地址段号和对应的物理地址段号，段的长度限制就是段偏移。每次寻址时，先在段表里查询逻辑地址段号对应的物理地址段号，然后再加上段的长度限制，就可以得到了物理地址。
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3、分页
一个程序的逻辑地址空间被划分为大小相等的页，而物理内存被分割为大小相等的帧，页帧包括页帧号和帧内偏移。
一、页寻址机制
页寻址机制就是页映射到帧，页是连续的虚拟内存，帧是非连续的物理内存，不是所有的页都有对应的帧。页表保存了逻辑地址和物理地址之间的映射关系，页表的索引是页号，所对应的内容是帧号。操作系统建立了页表，页表里有个驻留位，0表示没有这个页帧映射，1表示会有这个页帧映射。
性能问题：页表可能非常大，因为一个程序就需要一个页表；访问一个内存单元需要两次访问内存，一次用于获取页表项，一次用于访问数据。
如何处理这些性能问题？
通过缓存，把页表放到离CPU比较近的地方，或者通过间接访问。具体点从速度上解决，就是把经常访问内存地址的页帧映射存放到CPU中的TLB表中。从空间上解决就是采用多级页表。
