操作系统原理 第七章 实存储管理技术.ppt

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1、第七章实存储管理技术存储器是重要的计算机资源，内存管理是操作系统的主要功能之一。内存容量是计算机硬件资源中关键而又最紧张的，特别在多道程序设计出现后，要求内存能得到充分有效的利用，为用户提供安全方便的使用环境，这都是操作系统的内存管理要解决的问题。第七章实存储管理技术教学目标：1、熟悉存储管理的基本概念和分类2、了解连续存储的方法和特点3、掌握分页存储的原理4、掌握分段存储的原理5、掌握段页存储的原理第七章实存储管理技术主要内容：7.1存储管理的基本概念7.2连续分配存储管理方式7.3离散分配存储管理方式7.1存储管理的基本概念存储体系:一个速度由快到慢,容量由小到大的存储层次.•快

2、速缓存：cache•内存：DRAM,SDRAM等；•外存：软盘、硬盘、光盘、磁带等；7.1.1存储管理要解决的问题存储分配：当用户需要内存时,系统为之分配相应的存储空间；不需要时，及时回收，以供其它用户使用。地址映射：从逻辑地址到物理地址的变换7.1.1存储管理要解决的问题存储保护：确保多道程序都在各自分配到存储区域内操作，互不干扰，防止一道程序破坏其它作业或系统文件的信息。内存扩充：为用户提供比主存物理空间大得多的地址空间，以至使用户感觉他的作业是在这样一个大的存储器中运行7.1.3地址重定位1、地址空间和存储空间名字空间：程序中由符号名组成的空间，没有地址的概念，由程序员自定义符

3、号指令数据说明I/O说明7.1.3地址重定位•逻辑地址（相对地址，虚地址）：用户的程序经过汇编或编译后形成目标代码，目标代码通常采用相对地址的形式，其首地址为0，其余指令中的地址都相对于首地址而编址。不能用逻辑地址在内存中读取信息•地址空间（相对地址空间）逻辑地址的集合7.1.3地址重定位•物理地址（绝对地址，实地址）内存中存储单元的地址，可直接寻址•存储空间（绝对地址空间，物理地址空间）内存中物理地址的集合地址映射LoadA2003456。。1200物理地址空间LoadAdata1data13456名空间LoadA20034560100200编译连接逻辑地址空间BA=1000名空间

4、、地址空间、存储空间2、静态重定位和动态重定位地址映射（地址重定位）把逻辑地址转换为相应的物理地址的过程。2、静态重定位和动态重定位1）静态重定位：作业地址空间内存空间装入365LOAD1,2500500025001000365LOAD1,250015000125001000011000365LOAD1,1250015000125001000011000静态重定位静态重定位在程序执行之前进行重定位，根据装配模块将要装入的内存起始地址，直接修改装配模块中的有关地址的指令。当用户程序被装入内存时，一次性实现逻辑地址到物理地址的转换，以后不再转换（一般在装入内存时由软件完成）。2、静态重定

5、位和动态重定位优点：•容易实现，不需要硬件支持。缺点：•程序在重定位之后就不能在内存中移动了，因而不能重新分配内存，不利于内存的有效利用•要求程序的存储空间必须连续•不利于内存的共享2、静态重定位和动态重定位2）动态重定位：程序执行期间，每次存储访问之前进行重定位。需要硬件的支持，即重定位寄存器，重定位装入内存区的起始地址，重定位时，对每一个有效地址都要加上重定位寄存器中的内容，形成绝对地址。装入365LOAD1,2500500025001000365LOAD1,25001500012500100001100010000+重定位寄存器优点：•程序执行过程中，用户程序可以再内存中移动，

6、有利于内存的充分利用•程序不必连续存放在内存中，可以离散存放。•若干个用户可以共享一个程序缺点：•需要附加的硬件支持7.2连续分配存储管理方式7.2.1单一连续分配方式这是最简单的一种存储管理方式，但只能用于单用户、单任务的操作系统中。采用这种存储管理方式时，可把内存分为系统区和用户区两部分，系统区仅提供给OS使用，通常是放在内存的低址部分；用户区是指除系统区以外的全部内存空间，提供给用户使用。只能用于单用户、单任务的OS中。软件简单，硬件要求低用户区系统区MS/DOS7.2.1单一连续分配方式7.2.1单一连续分配方式优点：方法简单，易于实现缺点：不支持多道。主存利用率不高。程序的

7、运行受主存容量限制7.2.2固定分区存储管理方式分区式管理是满足多道程序的最简单的存储管理方案。它的基本思想是将内存划分成若干个连续区域，称为分区。每个分区只能存储一个程序，而且程序也只能在它所驻留的分区中运行。7.2.2固定分区存储管理方式固定分区算法原理：把内存分为一些大小相等或不等的分区(partition)，每个应用进程占用一个或几个分区。操作系统占用其中一个分区。每个分区的大小可以不同，但是事先必须固定，在系统运行时不能改变。在每个分区内装入一个