第七章 主存共享特征空间分片ppt课件.ppt

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1、第七章主存共享特征—空间分片（一）主存的共享方式（二）主存管理的功能（三）分区存储管理技术（四）页式存储管理技术（五）段式及段页式存储管理技术（一）主存的共享方式一.存储器(storage,memmory)能接收数据和保存数据、而且能根据命令提供这些数据的装置。二.存储器的分类内存储器（简称内存、主存、物理存储器）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。外存储器（简称外存、辅助存储器）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

2、保存用户信息。在文件系统中介绍。三.主存的共享方式—空间分片大小不等的区域——分区存储管理分段存储管理大小相等的片——页式存储管理两者结合——段页式存储管理（二）主存管理的功能一.几个概念1.物理地址（绝对地址、实地址）：把内存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，是计算机主存单元的真实地址。存储单元占8位，称作字节（byte）。2.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。思考：物理地址的位数如何确定？3.逻辑地址（相对地址、虚地址）:用户编程序时所用的地址。基本单位可与

3、内存的基本单位相同，也可以不相同。4.作业地址空间（逻辑地址空间、虚地址空间）:用户的程序地址的集合称为逻辑地址空间，它的编址总是从0开始的，可以是一维线性空间，也可以是多维空间。5.作业地址空间与主存空间二.主存管理的功能1.地址映射将程序地址空间中使用的逻辑地址变换成主存中的地址的过程.2.主存分配按照一定的算法把某一空闲的主存区分配给作业或进程。3.存储保护保证用户程序(或进程映象)在各自的存储区域内操作，互不干扰。4.主存扩充（提供虚拟存储技术）向用户提供一种不受物理存储器大小和结构限制的用户编程时使用的存储器。即使在用户程序比主存容量还要大

4、的情况下，程序也能正确运行。三.主存映射1.什么是地址映射（1）为什么要进行地址映射作业的相应进程在处理机上运行时，所要访问的指令和数据的实际地址和地址空间中的地址是不同的。（2）地址映射的定义将程序地址空间中使用的逻辑地址变换成主存中的地址的过程称为地址映射。有时也称为地址重定位。2.地址映射的方式（1）编程或编译时确定地址映射关系不能浮动的程序模块（2）静态地址映射（3）动态地址映射（1）静态地址映射（静态重定位）评价:优点是实现简单，不要硬件的支持。缺点是程序一旦装入内存，移动就比较困难。有时间上的浪费。在程序装入内存时要将所有访问内存的地址转

5、换成物理地址。在程序装入内存时完成从逻辑地址到物理地址的转换的。（重定位装入程序）（2）动态地址映射在程序执行期间，随着每条指令和数据的访问自动地连续地进行地址映射。一般由系统硬件完成从逻辑地址到物理地址的转换的。系统中设置了重定位寄存器。动态地址映射是由硬件地执行时完成的，程序中不执行的程序就不做地址映射的工作，这样节省了CPU的时间。动态地址映射技术能满足以下目标：（1）具有给用户程序任意分配内存区的能力（2）可实现虚拟存储（3）具有重新分配的能力（4）对于用户程序，可以分配到多个不同的存储区3.静态地址映射与动态地址映射的区别静态地址映射动态地

6、址映射在作业装入过程中在程序执行期间进行地址映射进行地址映射需软件需硬件地址变换机构重定位装入程序重定位寄存器需花费较多CPU时间地址变换快不灵活灵活四.主存分配1.构造分配用的数据结构主存资源信息块：等待队列头指针自由主存队列头指针主存分配程序地址2.制定分配策略（1）主存分配策略（2）放置策略决定内存中放置信息的区域（或位置），即如何在若干个空闲区中选择一个或几个空闲区的原则（3）调入策略决定信息装入内存的时机预调策略：在执行前将信息预先调入内存请调策略：在用户请求时将信息调入主存（4）淘汰策略在主存中没有任何可用的空闲区（内存不

7、足）时，决定哪些信息从主存中移走，即确定淘汰已占用的内存区的原则3.实施主存分配与回收五.主存扩充（提供虚拟存储器）1、问题的提出用户程序结构：一维空间一个用户程序就是一个程序，并且程序和数据是不分离的二维空间程序由主程序和若干个子程序（或函数）组成，并且程序与数据是分离的n维空间即一个大型程序，由一个主模块和多个子模块组成，其中，各子模块又由主程序和子程序（或函数）组成物理存储器的结构是个一维的线性空间，容量是有限的。用户程序的大小，可能比内存容量小，也可能比内存容量大，有时候要大得多。在主存容量十分紧张的情况下，如何让用户使用计算机不受主存容量的

8、限制？如何将与物理内存结构不同，且大于物理内存容量的用户程序装入运行？2.解决问题的思路装入部分程序地址空间