第5章 存储管理详解.ppt

第五章 存储管理;5.1 概述; ;5.1.2 存储管理目的 用户对内存的使用要求;5.1.3 各种存储管理方案;2. 离散分配方式 为了减少因连续分配所产生的碎片，提高内存的利用率产生了离散分配方式，它可将一个用户程序离散地分配到内存中的多个不相连接的区域中。其方式有： a.分页存储管理方式； b.分段存储管理方式； c.段页式存储管理方式。;3.虚拟存储管理方式 为了满足用户对内存的需要，进一步提高内存利用率，又形成了一种虚拟存储管理方式。其方式有： a.请求分页管理方式 ； b.请求分段管理方式； c.请求段页式管理方式。;;5.2 分区存储管理方案;5.2.1 固定分区 预先把可分配的主存储器空间分割成若干个连续区域，称为一个分区。每个分区的大小可以相同也可以不同。但分区大小固定不变，每个分区装一个且只能装一个进程 ;固定分区时的分配 当用户要程序装入执行时,通过请求表提出内存分配要求。然后系统到可用分区表中查找，若找到合适的分区,就为其分配,否则不让它进入主存。;;5.2.2 动态分区;进程 A（8K）;OS;2.?动态分区时的分配与回收 ①对于请求表中要求内存长度,从可用分区表（空闲区表）和自由链中找出合适的空闲区。 ②分配空间区之后,更新可用分区表或自由链。 ③进程或作业释放内存资源时,和相邻的空间区进行链合并,更新可用分区表或自由链。;内存分配：三种分配算法;最佳适配算法：;最坏适配算法：;;;几种分配算法的比较： 从有哪些信誉好的足球投注网站速度上看，FF具有最佳性能。 BF找到的空闲区是最佳的，但在某些情况下，不一定能提高内存的利用率。 WF是基于不留下碎片空闲区为出发点，选择最大的空闲区来满足用户的需求，以期分配后剩余的部分仍能再分配。 ;;碎片问题：;碎片问题的解决：;;;5.3 交换技术与覆盖技术;5.3.1 覆盖技术;A 8K;5.3.2 交换技术;讨论;;5.4 页式存储管理;1. 用户程序划分;逻辑地址;;若给定一个逻辑地址空间中的地址为A，页面大小为L，则页号P和页内地址w可按下式求得： P=INT[A/L] W=A MOD L 其中，INT是整除函数， MOD是取余函数。 例：系统页面大小为１KB，设A＝2170B，则P=2,W=122;内存空间：;;5.4.2 内存页面分配与回收;页表内容;例;页大小的选择;进程号; 3 存储页面表 一个系统只有一张存储页面表.它指出内存各页面是否被分配,以及来分配页面的总数. ;4 内存的分配 计算一个作业或进程所需要的总页面数N 查存储页面表，看看是否还有N个页面可供分配 如果有足够的页面，则页表长度设为N，可填入PCB中；申请页表区，把页表始址填入PCB 依次分配N个页面，将块号和页号填入页表 修改存储页面表;5.4.3 地址变换（地址映射）;例;说明;根据页号P=2，硬件自动查该进程的页表，找到第2页对应的块号为7，将块号送到内存地址寄存器MR的高6位中。 将VR中的W的值452复制到MR的低10位中，从而形成内存地址。系统就以MR中的地址访问内存 （硬件能自动分离出页号和页内地址，但我们只能通过计算才能得到。）;快表和联想存贮器 从上述地址转换过程可以看出，执行一次访内操作至少要访问主存两次。一次访页表，以确定所取数据或指令的物理地址；另一次则是根据地址取数据或指令。 为了提高存取速度，通常设置一个专用的高速缓冲寄存器组，用来存放页表的一部分。我们把存放在高速缓冲寄存器中的页表叫快表，这个高速缓冲寄存器又叫联想存贮器。;联想存贮器的存取速度比主存高，但造价也高。因此只能采用少量，整个系统通常只要用8~16个寄存器即可使程序执行速度大大提高。快表的格式见下图。 ; p’;例：假定某操作系统存储器采用页式存储管理，页的大小为64字节，假定一进程的代码段的长度为702字节，页表和快表如下所示：; 5.4.4??存储保护 一种是地址越界保护，另一种是通过页表控制对内存信息的操作方式提供保护。 地址越界保护可由地址变换机构中的控制寄存器的值——页表长度和所要访问的虚地址相比较完成。 存取控制保护的实现则是在页表增加相应的保护位即可。;5.4.5 讨论;;;5.5 段式存储管理;用户程序划分;;逻辑地址;内存分配;;5.5.2 管理;空闲块管理：;5.5.3 地址变换; 介于内存与寄存器之间的存储机制，它又叫快表TLB（Translation lookaside buffers） 用途：保存正在运行进程的段表的子集（部分表项） 特点：按内容并行查找; Cl;段号;5.5.4 段的共享与保护 在多道程序系统中，尤其在分时系统