《存储管理》ppt课件

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1、第4章存储管理存储管理的功能地址重定位分区存储管理页式存储管理虚拟存储管理存储器管理存储器的层次高速缓冲存储器（cache）内存（主存）外存（辅存）主存分为：系统区用户区存储器管理要管理的区域存储器管理的功能思考：要运行你编写的C语言程序，首先要把你的程序装入内存。如何为程序分配一片存储空间？内存的分配和回收地址变换内存共享与保护虚拟存储器地址重定位逻辑地址：用户程序中以“0”开始的地址。物理地址：内存中的地址。地址重地位：把逻辑地址转换成物理地址的过程。地址重地位的方式：根据定位的时机不同，分为静态地址重定位和动态地址重定位。静态地址重定位在作业装入内

2、存时，进行的地址重定位。程序中的地址都是物理地址。优点：简单，无需增加硬件地址转换机构。缺点：一旦装入，就不能在内存中移动位置。用户无法共享。动态地址重定位在程序执行时进行的地址重地位。硬件支持：重定位寄存器（基址寄存器）。程序中的地址是逻辑地址。物理地址=基址寄存器+逻辑地址例：基址寄存器的值为1000，LOADA，500则操作数的地址为：1500。loada,50023670500逻辑地址空间1000定位寄存器2367物理地址空间+动态地址重定位优点：程序占用的内存空间动态可变。容易实现内存共享。缺点：需要硬件支持，增加成本。管理软件比较复杂。

3、现代计算机中普遍采用动态重定位的定位方式。主要的内存管理技术单道连续存储管理分区存储管理固定分区存储管理可变分区存储管理页式存储管理虚拟存储管理4.3单道连续存储管理1、基本原理：内存分为两部分：用户区和系统区。任何时刻，内存中最多只有一个用户作业。2、内存分配算法：用户请求是否小于用户区？分配Y不能运行4.3单道连续存储管理3、存储保护：保护系统程序不会遭用户程序的破坏。措施：设置一个界限寄存器，存放当前可供用户使用的主存区域的起始地址。4、多用户共享（分时系统）对换（swapping）技术：让多个用户的作业轮流进入主存储器。硬件支持：大容量高速辅助存

4、储器。5、地址重地位方式：静态地址重地位。4.3覆盖技术如果作业逻辑地址空间>用户区，怎么处理？原理：作业分段主段始终保留在内存（驻留区）其它段保存在辅存中，轮流进入主存谁来分段？用户把如何分段和覆盖情况写成一个“覆盖描述文件”分区存储管理1、基本原理：将内存划分为若干个连续的存储区域（称为一个分区），每一个分区中可以（也只能）装入一个作业。2、分区的种类：根据分区的时机不同，分为：固定分区和可变分区两种。４.４固定分区存储管理1、基本原理：在作业加载内存之前，将内存划分为若干个连续的区域。一旦划分好后，主存储器中的分区个数和大小就确定了，不能改变。各个

5、分区的大小可以不同（长作业区和短作业区）。2、内存分配与回收问题：如何知道哪些分区已分配；各个分区的大小和位置？（1）分区说明表：记录系统中所有分区的情况，结构如下：固定分区存储管理区号起始地址长度占用标志其中，“占用标志”表示该分区是已分配还是空闲。（2）分配算法：从分区说明表中查找一个状态是“空闲”、大小满足作业要求的分区，并将状态改为“已分配”。（3）回收算法：只需要将分区说明表中的“状态”值改为“空闲”即可。用户作业LP=0是否越界？N长度L？分配（状态改为“已分配”）YP=P+1状态为“空？”YNN无法分配Y固定分区存储管理3、地址转换：静态

6、重定位的方式。4、存储保护：上下界地址法。处理器设置一对寄存器：上界寄存器和下界寄存器，作业地址应满足：下限地址绝对地址上限地址否则，发生“地址越界”中断事件。5、存在问题：内存利用率很低。措施：提高内存利用率的措施（1）按统计规律划分分区。（2）按分区大小顺序排列，低地址部分是较小的分区，在分区说明表中按从小到大顺序登记。为作业分配满足条件的最小的分区。（3）按作业对主存储器的需求量排成多个队列，每个作业队列中的作业只能依次装入一个分区中。可变分区存储管理基本原理在作业要求装入主存时，根据作业的大小从空闲内存区中“切出”一片连续的区域．分区的大小和

7、个数是不确定的．初始时，系统中只有一个连续的用户区域，随着作业的到达和撤消，用户区就被划分为若干个大小不等的区域。内存OS作业A作业B作业C内存分配与回收1、空闲区的管理（1）空闲分区表序号起始地址大小状态注意：这里的状态是指该表目的状态，其值表示该表目是空闲还是已使用。（2）空闲分区链空闲区大小；下一空闲区起始地址……分配算法（1）1、最先适配算法：空闲分区表按地址从小到大排列，从第一个开始，找到第一个满足条件的分区，根据作业的大小切出一片连续的区域。作业请求LP=1是否越界？Y不能分配状态为空闲？NP=P+1长度≥LNY长度=L状态置为“空表目”YN

8、起始地址=起始地址+L长度=长度-L分配算法（2）2、最优适配算法原理：将空闲区