
【计】 dynamic memory relocation
dynamic; dynamic state; trends
【经】 movement
memory; storage
【计】 MU; storager
【经】 storage; store
reorientation
【计】 relocate
【化】 relocatability
动态存储再定位(Dynamic Storage Relocation)是计算机科学中内存管理的关键技术,指程序在运行时根据系统资源状况动态调整其在内存中的物理地址的过程。该机制允许操作系统灵活分配内存空间,提升资源利用率和系统性能。
中英术语对照
技术原理
通过内存管理单元(MMU) 实现逻辑地址到物理地址的动态转换。程序编译后生成与物理地址无关的代码(Position-Independent Code),运行时由操作系统通过重定位寄存器(Relocation Register) 加载基地址,实现地址偏移计算。公式表示为:
$$ text{物理地址} = text{逻辑地址} + text{基址寄存器值} $$
核心优势
如Linux的mmap
系统调用实现文件到内存的动态映射(参考:O'Reilly《Understanding the Linux Kernel》第8章)
实时操作系统(RTOS)通过重定位应对有限内存资源(参考:Springer《Embedded Systems Architecture》)
虚拟机管理器(Hypervisor)动态分配物理内存给多个虚拟机(参考:IEEE Transactions on Computers Vol. 59, Issue 2)
Silberschatz, A., et al. Operating System Concepts (10th ed.), Wiley, 2018. 第9章详细分析动态重定位实现机制。
Hennessy, J.L., & Patterson, D.A. Computer Architecture: A Quantitative Approach (6th ed.), Morgan Kaufmann, 2017. 涵盖MMU硬件支持设计。
IEEE Std 1003.1-2017 (POSIX) 定义内存管理API规范,可访问IEEE Xplore
特性 | 动态存储再定位 | 静态重定位 |
---|---|---|
执行时机 | 运行时实时调整 | 程序加载时一次性固定 |
硬件依赖 | 需MMU支持 | 无需专用硬件 |
灵活性 | 支持内存压缩/进程迁移 | 地址空间固定不可变 |
典型应用 | 现代多任务操作系统 | 早期批处理系统 |
动态存储再定位可能涉及两个相关但不同的概念:动态存储分配和动态重定位。以下是详细解释:
定义:动态重定位是一种内存管理技术,指在程序运行过程中将逻辑地址转换为物理地址的过程。它通过硬件(如基址寄存器)实时完成地址转换,使程序在内存中的位置可灵活调整。
特点与实现:
示例:若程序加载到内存地址1000
处,逻辑地址200
会被转换为物理地址1200
(即1000+200
)。
定义:指在程序执行期间根据需要动态分配或回收内存空间,例如通过malloc()
、new
等操作实现。
特点:
与动态重定位的关系:
若用户问题中的“动态存储再定位”指代动态重定位,其核心是运行时地址转换;若涉及动态存储分配,则强调内存的动态申请与释放。两者在内存管理中常协同工作,但技术目标不同。
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