操作系统存储管理（完）课件.ppt

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1、第四章存储管理4.1概述一、存储器的层次：三级存储器结构Cache内存外存由硬件寄存器构成，速度等同于电子线路的开关速度由顺序编制的单元组成的一维数组内存的后备支持，如：磁盘、磁带只有通过内存，cpu才能访问Cpu可以直接访问存取速度增加成本增加容量减少本章主要讨论几种常用的内存管理技术。二、用户程序的处理过程执行代码数学模型源程序目标模块装配模块符号、名字相对地址（各模块都以0为基地址）（统一的外部访问地址）内存的物理地址4.1概述绝对装入方式：按模块中的地址，将程序和数据装入到内存对应位置。可重定位方式：在装入程序时，根据当

2、时内存的实际使用情况，重新调整装入的内存位置，把程序装入到内存的适当地方。数学模型编辑用P,C源程序编译汇编目标模块连接装配模块装配执行代码绝对目标程序（可执行代码）(绝对地址.物理地址)存储空间名字空间源程序(名字/符号)地址空间相对目标程序(相对地址.逻辑地址虚地址)编译连接地址重定位三、地址重定位（映射）---Relacation1.术语4.1概述名字空间：用户源程序中由符号指令，数据说明等符号名字构成的空间经汇编或编译后其目标程序占有的地址范围称为地址空间；这些地址编号是相对于起始地址（0）而定的，称为逻辑地址或相对地址

3、。存储空间是目标程序装入内存后占用的一系列物理单元的集合。这些物理单元编号称为物理地址或绝对地址。把程序中的逻辑地址变成内存中的物理地址的过程。2.重定位的两种方式静态重定位:在程序执行之前进行；由重定位装配程序根据将要装入的内存起始位置直接修改模块中的有关使用地址的指令。－－固定在内存的某个连续区域，不能再移动。重定位装配程序来实现(一对界地址寄存器实现保护)三、地址重定位（映射）x’=x+D物理地址逻辑地址下界地址—内存中的起始地址逻辑地址空间xLD上界下界界地址寄存器内存空间Lx’D内存中起始地址内存中结束地址三、地址重定

4、位（映射）特点：程序执行前一次性全部完成。性能分析：优点---实现简单，不需要硬件机构；缺点---程序重定位之后就不能再在内存中移动；要求程序的存储空间是连续的，不能放在若干个不连续的区域内；各个用户进程很难共享内存中的同一程序副本。例：假设已知一段程序的经汇编连接后逻辑地址空间如图所示，采用静态地址重定位，上，下界地址寄存器如图，试给出其存储空间图。0100300400LOAD1，300567814001000上界下界与地址有关的量要做变更X’=x+D13005678100011001400LOAD1，300内存X’=x+D3

5、00与地址有关的量如何处理？1300300(2)动态重定位时机：在程序执行过程中进行，当CPU访问内存指令时由动态变换机构自动进行地址转换。实现：目标模块不加任何修改而装入内存，由定位寄存器和加法器硬件完成地址转换。三、地址重定位（映射）LOAD1，30056780100300400例：假设已知一段程序的经汇编连接后逻辑地址空间如图所示，采用动态地址重定位，试给出其存储空间图。10001100LOAD1，3001300567814001000+重定位寄存器加法器300与地址有关的量如何处理？300程序不做任何修改装入内存，在执行

6、时访问内存时利用重定位寄存器进行地址重定位特点：程序执行时动态地完成。性能分析：优点---程序装入内存之后再搬迁也不会影响其正确执行；每个目标模块装入的存储区不必顺序相邻，只需要各自对应的定位寄存器即可。--是虚拟存储器技术的基础缺点---需要硬件支持。三、地址重定位（映射）四、存储管理的功能内存的分配与回收；地址重定位；内存信息的共享与保护；内存的扩充（满足用户对内存超容量要求）；4.1概述1。可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为。A.名称空间B.虚拟地址空间C.相对地址空间D.物理地址空间2。当程序经过编译或者汇编以后

7、，形成了一种由机器指令组成的集合被称为。A.源程序B.目标程序C.可执行程序D.非执行程序3。目标程序指令的顺序都以0作为一个参考地址，这些地址被称为。A.虚拟地址B.物理地址C.绝对地址D.重定位地址4。若调用指令LOADA,Data，经动态重定位后，其对应指令代码。A.保持不变B.会变化，随装入起始地址变化而变化C.会变化，固定在某一存储区域D.重定位项等于重定位寄存器内容目的：为了满足多道程序设计思想。方法：将内存划分为若干个分区，每个分区分配给一个作业，用静态重定位方式进行地址转换，提供必要的保护手段，保证各作业互不干扰

8、。在分区的划分方式上有固定分区和可变分区两种。4.2早期的存储管理技术---分区式分配方式一、固定式分区（静态分区）一、固定式分区区号大小起址标志18K20K0232K28K0364K60K04132K124K0(b)分区说明表0124K132K4作业C60K6