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1、第五章存储管理学习重点和难点：1存储管理的基本概念2各种存储管理的基本思想、实现方法和技术3地址空间和物理空间的区别4虚拟存储器的概念和方法5请求分页15.1存储管理的功能一.存储器存储器主存(内部存储器）辅存（外存）磁盘、磁带、软盘处理机能直接访问的存储器。用来存放系统和用户的程序和数据，其特点是存取速度快，存储方式是以新换旧，断电信息丢失。处理机不能直接访问的存储器。用来存放用户的各种信息，存取速度相对内存而言要慢得多，但它可用来长期保存用户信息。在文件系统中介绍。2主存系统区（OS标准子程序）用户区（用户程序、数据）主存储器的物理组织，多级存储器高速缓存主存外存3物理地址：把内存
2、分成若干个大小相等的存储单元，每个单元给一个编号，这个编号称为内存地址（物理地址、绝对地址、实地址），存储单元占8位，称作字节（byte）。物理地址空间：物理地址的集合称为物理地址空间（主存地址空间），它是一个一维的线性空间。主存储器的物理组织4存储层次结构内存：DRAM,SDRAM等；外存：软盘、硬盘、光盘、磁带等；5二．地址变换1.存储空间地址空间——一个目标程序所限定的地址范围逻辑地址（相对地址）——程序用来访问信息所用的一系列的地址单元。物理地址（绝对地址）——主存中一系列存储物理单元。地址空间是逻辑地址的集合。存储空间是物理地址的集合。一个是虚的概念，一个是实的物体。62.重
3、定位当一个地址装入与其地址空间不一致的存储空间中，就得要地址变换。也就是说将虚地址映射为内存地址，把这种作法叫做地址重定位(1)静态地址重定位在装入一个作业时，把作业中的指令地址全部转换为绝对地址（地址转换工作是在作业执行前集中一次完成的）在作业执行过程中就无须再进行地址转换工作。72．动态地址重定位：动态地址重地位是在程序执行过程中，在CPU访问内存之前,将要访问的程序或数据地址转换成内存地址.动态重定位依靠硬件地址变换机构完成。LoadA500123455001000LoadA50012345+15000100500虚拟空间（作业地址空间）内存空间VRBR…..8地址重定位机构需要
4、一个或多个基地址寄存器BR和一个或多个程序虚地址寄存器VR。指令或数据的内存地址MA与虚地址的关系为：MA=(BR)+(VR)其中，(x)表示寄存器x中的内容9三.虚拟存储器什么是虚拟存储器？虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚拟空间中程序的运行工作。为了给大作业用户提供方便,使它们摆脱对主存和辅存的分配和管理问题,由操作系统把多级存储器统一管理起来,实现自动覆盖。即一个大作业在执行时,其一部分地址空间在主存,另一部分在辅存.因此,从效果来看,这样的系统,好象用户提供了存储容量比实际主存大得多的存储器,人们称这样的存储器为虚拟存储器。之所以称它为虚拟存储器,因为
5、这样的存储器实际上并不存在而只是系统增加自动覆盖功能，给用户造成的一种幻觉,仿佛它有一个很大的主存供它使用。这是虚拟存储器的最初概念。10这种想法的核心,实质上也就是把作业的地址空间和实际主存的存储空间似为两个不同的概念.一个计算机系统给编程人员提供了一个多大的地址空间,它就所在这个地址空间编制程序,而完全用不着考虑实际主存的大小.换句话说,虚拟存储器就是一个地址空间.一个虚存储器的最大容量是由计算机的地址结构确定的.若CPU给出的有效地址长度为18位,可以寻址范围为:0--256k;若地址的长度为为20位,则寻址范围为:1024k.实际虚拟存储器其一是要相当容量的辅存,足以存放所有并
6、列作业的地址空间.其二是要有一定的主存,因为处理机上运行的作业,必须有一定的信息在主存中.其三是地址变换机构.11四.内外存的数据交换要实现内存扩充，在程序执行过程中，内存和外存之间必须经常地交换数据。最基本的控制数据流动的方式有：①用户程序自己控制方式，典型的例子是覆盖。覆盖管理的目标是逻辑扩充内存，以缓解大作业和小内存之间的矛盾。覆盖技术要求用户清楚地了解程序的结构，并指定各程序段调入内存的先后次序，它是一种早期的主存扩充的方式，不能实现虚拟存储器。12②操作系统控制方式，又可进一步分为交换方式、请求调入方式预调入方式。交换技术的基本目的也是为了缓解内存不够大的矛盾。它利用外存空间
7、（进程交换区），通过对进程实体的整体交换，来满足用户进程的内存需要，实现多道程序的运行。它的主要特点是打破了进程运行的驻留性请求调入方式是在程序执行时，如果所要访问的程序段或数据段不在内存，则操作系统自动地从外存将有关的程序段和数据段调入内存。预调入则是由操作系统预测在不远的将来会访问到的那些程序段和数据段部分，并在它们被访问之前系统选择适当的时机将它们调入内存。13五.内存的分配和回收为了有效合理地利用内存，设计内存的分配和回收方法时，必须考
