存储器管理(第17讲)ppt课件.ppt

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1、存储器管理(1)讲师:张伟峰Bill.Zhang08~09学年第一学期第17讲存储管理存储管理负责计算机系统存储器的管理，存储管理主要是指对内存空间的管理。内存空间一般分为：(1)系统区，存放操作系统，一些标准子程序。(2)用户区，存放用户的程序和数据等。一、基本概念1、实存储器和虚存储器（1）实存储器实存储器是计算机系统中配置的实际物理存储器。通常有三类：内存储器（主存储器）、外存储器（辅助存储器）和高速缓存（2）虚存储器虚存储器有两层含义：①指用户程序的逻辑地址构成的地址空间；②指当内存容量不满足用户要求时，采用一种将内存空间与外存空间有机地结合在

2、一起，利用内外存自动调度的方法构成的一个大的存储器，从而给用户程序提供更大的访问空间。2、逻辑地址和物理地址（1）逻辑地址用户程序经过编译或汇编形成的目标代码，通常采用相对地址形式，其首地址为零，其余指令中的地址都是相对首地址而定。这个相对地址就称为逻辑地址或虚拟地址。（2）物理地址物理地址是内存中各存储单元的编号，即存储单元的真实地址，是可识别、可寻址并实际存在的。3、地址映射为了保证CPU执行程序指令时能正确访问存储单元，需要将用户程序中的逻辑地址转换为运行时可由机器直接寻址的物理地址，这一过程称为地址映射或地址重定位。地址映射又可分成两类：（1）

3、静态地址映射。（2）动态地址映射。二、内存管理1、内存扩充将外存作为主存的扩充部分供用户程序使用。2、内存分区对内存空间的划分可以是静态的，也可以动态的；可以是等长的，也可以不等长。（1）静态划分——指系统运行前将内存空间划分为若干区域。（2）动态划分——在系统运行的过程中才划分内存空间。（3）等长分区——将存储空间划分为若干个长度相同的区域。（4）不等长分区——将存储空间划分为若干长度不同的区域。3、碎片处理（1）什么叫“碎片”碎片是指内存中出现的一些零散的小空闲区域。（2）解决碎片的方法紧凑技术（拼接技术）—移动所有的占用区域，使所有的空闲区合并成

4、一片连续区域。20KB30KB10KB10KB10KB作业1作业2作业3作业4未使用10KB20KB10KB30KB10KB未使用作业2未使用作业4未使用20KB30KB30KB作业2作业3未使用使用紧凑技术解决碎片三、分区存储管理1、固定分区系统将内存划分为若干固定的分区，当作业申请内存时，系统为其选择一个适当的分区，并装人内存运行。2、可变分区可变分区是指在作业装入内存时建立分区，使分区的大小正好与作业要求的存储空间相等。四、页式存储管理基本原理为：1、内存划分页式存储管理将内存空间划分成等长的若干区域，每个区域称为一个物理页面，也叫内存块或块。内

5、存的所有物理页面从0开始编号，称作物理页号或内存块号。每个物理页面亦从0开始依次编址，称为页内地址。0123内存012页内地址物理页面（内存块、块）2、逻辑地址空间划分系统将用户程序的逻辑空间按照同样大小也划分成若干页面，称为逻辑页面，简称为页。程序的各个逻辑页面从0开始依次编号，称作逻辑页号或相对页号。每个逻辑页面内也从0开始编址，称为页内地址。用户程序的逻辑地址由逻辑页号和页内地址两部分组成。逻辑页号页内地址用户程序逻辑空间0123012页内地址逻辑页面3、内存分配存储分配时，以页面（块）为单位，并按用户程序的页数多少进行分配。逻辑上相邻的页面在内

6、存中不一定相邻。五、段式存储管理基本原理：1、内存划分内存空间被动态地划分为若干个长度不相同的区域，每个区域称作一个物理段。每个物理段在内存中有一个起始地址，称作段首址。将物理段中的所有单元从0开始依次编址，称为段内地址。0123物理段段内地址内存段首地址2、逻辑地址空间划分用户程序按逻辑上有完整意义的段来划分，称为逻辑段。将一个用户程序的所有逻辑段从0开始编号，称为段号。将一个逻辑段中的所有单元从0开始编址，称为段内地址。用户程序的逻辑地址由段号和段内地址两部分组成。段号段内地址01234用户程序逻辑号逻辑段3、内存分配系统以段为单位进行内存分配，为

7、每一个逻辑段分配一个连续的内存区（物理段）。逻辑上连续的段在内存不一定连续存放。先分逻辑段，然后再根据逻辑段动态地划分物理段。六、段页式存储管理1、基本思想用页式方法来分配和管理内存空间，即把内存划分为若干大小相等的页面；用段式方法用户程序按照其内在的逻辑关系划分成若干段；再按照划分内存页面的大小，把每一段划分成若干大小相等的页面。用户程序的逻辑地址由三部分组成，形式如下：段号页内地址页号2、内存分配内存是以页为基本单位分配给每个用户程序的，在逻辑上相邻的页面内存不一定相邻。页面页面页面页面根据内存段页段段七、虚拟存储管理1、基本思想利用大容量的外存来

8、扩充内存，产生一个比有限的实际内存空间大得多的、逻辑的虚拟内存空间，以便能够有效地支持多道程序