基本的内存管理方法：固定加载地址的内存管理、固定分区的内存管理、非固定分 区的内存管理、交换内存管理
这几种内存管理方式：
1、固态分区的形式浪费内部的空间，造成内部碎片。有大的空间，小的进程只能在队列中等待。
2、非固态分区可以解决内部碎片，但是不利于程序增长。
3、交换内存管理是最灵活的，解决了程序所需空间增长而无法运行的问题。
随着程序在内存和磁盘之间的交换，内存变得越来越碎片化，就是内存被程序分割成无法使用的小空间。这些散布在进程之间的小空间就是外部碎片，为什么是外部呢？因为没有分配内存，从进程的粒度来说，它是处在进程分配了空间的外面，这种碎片化过程也称为：外部碎片化。
随着进程的进进出出，外部碎片会大量占用内存资源，使得空间浪费。欸，那么如何才能减少这种外部碎片呢？
1、 最佳适用：找到能容纳新进程的最小空间
2、 最先适用：找到第一个能容纳新进程的空间
这两个进程哪个好一些呢？
最先适用好一些，因为最佳适用的最小空间释放后反而难以利用去分配空间。
不论是最先适用还是最佳适用都不能消除外部碎片，当然我们可以进行碎片整理，移动进程在内存中的位置把空闲的空间连成一片，但这种操作需要把进程放在磁盘上，再重新加载，效率低下。
除了外部碎片的问题，交换内存管理方式还有地址空间增长：
1、 交换的内存管理可以解决外部碎片的问题，把程序“倒”在磁盘上，再在内存上找到更大的空间将程序“倒”进来。磁盘操作耗时，就会影响效率。
2、 交换所能带来的空间增长有限，单一程序不能超过物理内存空间。
那么解决的方法？
追其根源，每个程序的大小是不一样的，这样内存分配空间时就会存在不一致。 只要将虚拟内存和物理内存都分成大小一样的部分，我们称为“页”，只要按页进行内存分配，就不会出现外部碎片。
程序增长有限是因为一个程序要全部加载到内存中去，才会运行。那么怎么解决呢？那不需将所有程序都加载到内存，也可以用分页解决，只将当前需要的页存放在内存中，其他的页存放在磁盘中，这样一个程序占有内存和磁盘，空间增长大大增加。分页后，如果需要更多的空间，那么就在内存中再开辟一个新页。不用再在磁盘上倒来倒去了，提高效率。
分页内存管理：
刚才说了交换内存管理的缺陷和解决方法“分页”，分页
内存管理的核心就是把虚拟内存和物理内存划分成大小相同的页面，比如4kb,16kb,32kb,并以页面作为最小分配单位。物理空间是页面的整数倍，而且空间分配以页面为单位，不会出现外部碎片。
同时，一个虚拟页面可以存放在任何一个物理页面上，空间增长容易解决，可以再分配一个虚拟页面存放在另一个物理页面上。
一个程序的虚拟地址由两部分组成：
页面号 页内偏移值
对于32位寻址的系统，页面大小位4kb，页面号占20位，页内偏移值占12位。
那么虚拟页面如何到物理页面呢？
首先分离虚拟地址中的页号。32为位中提取出20位。
然后判断页表是否有效，是否在内存中，是否是操作系统的。
注意：虚拟空间为它的寻址空间。
但是一般的程序不可能将这个空间装满，在内部有的空间是空的，如果去访问这部分的空间就是非法的。100K有25个页，不存在第26个虚拟页面，但是如果试图访问，那么就是错误的。
MMU接收cpu发送的虚拟地址，并翻译成物理地址给内存。
MMU对虚拟地址的翻译只是将虚拟页面号翻译成物理页面号，对偏移值不进行任何操作。
MMU是如何查找呢？通过查页表，每个程序MMU都为其保存了一个页表，即虚拟页面到物理页面的映射。
在页表中记录更多的状态，可以知道一个页面是否有效，是否被保护，是否在物理内存中。
那么如何查找呢？
从上面这张图看到cpu读出虚拟地址，页面大小为4kb,虚拟页面号为20位，页面地址偏差为12位。通过页面号为2，查找页表2对应的物理页面号110，物理页面号和页面偏差合并，就是物理地址：110 000000000100
程序加载过程：
一个页面大小为4k
写时拷贝技术：
创建fork之后，父进程会创建出一个子进程，这个子进程作为父进程的副本。
可是每次fork出的子进程会将父进程的所有数据都拷贝给自己吗？
哎呀，子进程就会抱怨了，人家也不完全是爹二代啊，怎么事事都跟我爹有关，那我娶得媳妇，也不能是我爹的啊，哈哈！！
嗯，我们之前说父子进程不会共享各种数据段，全局变量区、堆区、栈区。
但是子进程拷贝父进程的数据是这样的：
只有只读权限，没有修改的权限。
如果子进程只是对父进程进行读取操作，那么子进程用的就是父进程的数据，因为它们是浅拷贝，指向的是同一个文件指针。
那么如果子进程修改父进程的数据呢？在修改前，子进程只拷贝出需要修改的数据，进行修改，这样满足父子进程数据不共享。
修改数据之后：
