计算机操作系统第五章.ppt

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1、存储器管理曲阜师范大学计算机科学学院本章目录21:46:391大学课件5.1程序的装入和链接5.2连续分配存储管理方式5.3覆盖和对换5.4分页存储管理方式(离散分配方式)5.5分段存储管理方式作业本章主要目录返回开始21:46:392大学课件一个计算机系统由计算子系统、存储子系统和I/O子系统组成。出于性能与价格的权衡考虑，存储子系统通常由多种不同的存储介质共同构成。21:46:393大学课件寄存器内存外存粗层次图寄存器Cache内存盘交换区(辅存)联机外存海存(脱机外存)细层次图Cache还可以再分三层：片内一级和二级，片外Cache外存自顶向下，存

2、取速度越来越慢，成本越来越低，容量越来越大，存取频度越来越低21:46:394大学课件任一程序对计算机的使用，首先是对内存的使用(先装入内存)，然后是对处理机的使用，再后才是通过处理机实现对I/O设备与文件等其他资源的使用。21:46:395大学课件内存是指用来存放当前正在运行的程序的代码和数据及其数据的，是程序中指令本身地址所指的，亦即程序计数器所指的，亦即CPU取指时所用地址所隐含访问的那个存储层次。内存并不是绝对不可缺少的，但内存的存在可以达到性能与价格的更好权衡操作系统内存管理功能的大部分内容，是为了解决内存速度与容量不足的问题。它实现的是与硬件

3、相关和应用无关的内容。21:46:396大学课件帕金森Parkinson定律：存储器有多大，程序就会有多大。程序的增大正好填满增大的存储器。21:46:397大学课件计算机领域，历史总是在重复自身。当最简单的存储管理方案不再用于台式机时，这些方案仍被一些掌上电脑、嵌入式系统和智能卡系统所采用。21:46:398大学课件内存管理的功能和任务硬件相关和应用无关的内容1、如何才能使用户和用户程序不涉及内存物理细节：操作系统、编译程序和硬件共同完成。2、如何为用户程序完成程序装入工作：操作系统在编译程序的配合下完成。3、如何提高内存利用率和弥补用户对内存容量要求

4、与内存实际容量之间的差距。4、如何解决内存速度与CPU速度不匹配的问题。5、如何满足系统和用户的安全要求。内存保护6、如何满足用户程序的动态扩缩要求7、共享8、代价21:46:399大学课件5.1.1装入方式一、绝对装入方式二、可重定位装入方式三、动态运行时装入方式5.1.2程序的链接程序的装入一、静态链接二、装入时动态链接三、运行时动态链接5.1程序的装入和链接返回本章目录21:46:3910大学课件存储器管理主存储器(又称内部存储器，处理机存储器)，存储器管理，讨论的主要对象就是主存储器。BACK返回本节目录NEXT21:46:3911大学课件许多操

5、作系统之间最明显的区别特征之一是所使用的存储管理方法不同。主存储器管理技术分为两大类：实存储器管理和虚拟存储器管理。本章研究常用的几种实存储管理技术。下章将讨论虚拟存储管理技术BACK返回本节目录NEXT21:46:3912大学课件实存储管理技术：分连续分配和离散分配。连续分配又分：单一连续、固定分区、可变分区和动态重定位可变分区。离散分配分：分页、分段和段页式。虚拟存储管理技术：请求分页、请求分段和段页虚拟式。对每一种管理方式从以下五个方面来理解并掌握：分配、去配（释放或回收）、地址重定位、保护（防止地址越界和控制正确存取）和共享。21:46:3913

6、大学课件整个计算机系统的功能很大程度上取决于主存储器的结构组织和实现方法，就主存的功能而言，首先是存放系统和用户程序的指令和数据，每一项信息都存放在主存的特定位置上。BACK返回本节目录NEXT21:46:3914大学课件信息在主存是按“位”存放的。为了能对信息进行访问，要对这些位置进行编号，这些编号称为地址。以什么为单位进行编址呢？早期的计算机中，存储器是按字组织，每个字分配一个地址。目前多数计算机以字节为单位进行编址。BACK返回本节目录NEXT21:46:3915大学课件为了更多的存放并更快地处理用户信息，目前许多计算机把存储器分为三级(高速缓冲存

7、储器、主存储器和外部存储器)，用户的程序在运行时应存放在主存中。所以把那些不马上使用的程序、数据放在外部存储器(又称次级存储)中。当用到时再把它们读入主存。BACK返回本节目录NEXT21:46:3916大学课件主存储器管理中的研究课题单道程序阶段，人们研究了覆盖技术来解决用户作业空间大于实际的主存空间的矛盾。多道程序系统出现后，主存容量不足的矛盾更为突出。由于多道程序共享主存，所以对主存的管理工作又出现了如何在各程序间分配主存空间的问题。同时还要考虑如何防止各程序有意无意地互相干扰和破坏的问题。BACK返回本节目录NEXT21:46:3917大学课件再

8、者，程序是相对编址的可浮动的程序，这些程序被装入主存时就需重定位。综上所述，目前