操作系统原理第5章.ppt

第5章 存储管理 5.1 存储管理的功能 5.2 分区存储管理 5.3 覆盖与交换技术 5.4 页式管理 5.5 段式与段页式管理 5.6 局部性原理和抖动问题 第5章 存储管理 5.1 存储管理的功能 存储管理的功能 ? 分配与回收 ? 存储扩充 ? 共享与保护 5.1.1 虚拟存储器(Virtual Memory) 第5章 存储管理 5.1.2 地址变换 地址重定位 ? 静态地址重定位(static address relocation) ? 动态地址重定位(dynamic address relocation) 第5章 存储管理 5.1.3 内外存数据传输的控制 (1) 用户程序控制——覆盖(overlay) (2) 操作系统控制 ? 交换(swapping)方式 ? 请求调入(on demand)方式和预调入(on prefetch)方式 5.1.4 内存的分配与回收 (1) 分配结构——登记内存使用情况，供分配程序使用的表格与链表。 (2) 放置策略——确定调入内存的程序和数据在内存中的位置。 (3) 交换策略 (4) 调入策略——外存中的程序段和数据段什么时间按什么控制方式进入内存。 (5) 回收策略——回收时机和对内存空闲区的调整。 第5章 存储管理 5.1.5 内存信息的共享与保护 内存信息保护方法 ? 硬件法——上下界保护法 ? 软件法——保护键法 ? 软硬件结合法——界限寄存器与CPU的用户态或核心态工作方式相结合的保护方式 第5章 存储管理 第5章 存储管理 5.2 分区存储管理 5.2.1 分区管理基本原理 1. 固定分区法 2. 动态分区法(可变分区) 第5章 存储管理 5.2.2 分区的分配与回收 1. 固定分区的分配与回收 2. 动态分区的分配与回收 存储分配算法 首次适应算法——first fit algorithm 最佳适应算法——best fit algorithm 最差适应算法——worst fit algorithm 循环首次适应算法——Circular first fit algorithm 3. 动态分区的回收与拼接 4. 几种分配算法的比较 5.2.3 有关分区管理其他问题的讨论 第5章 存储管理 5.3 覆盖与交换技术 5.3.1 覆盖技术 覆盖(Overlays)——不同时运行的程序段共享同一块内存区。（主要在同一个作业或进程内进行） 第5章 存储管理 5.3.2 交换技术 交换(Swapping)——通过换出(swap out)、换入(swap in)作业或进程的一种内存扩充技术。（主要在作业或进程之间进行） SWAPOUT(i) begin local m; m.base ? basei; m.ceiling ? basei+sizei; m.direction ? out; m.destination ? base of free area on swap area; backupstorebasei ? m.destination; send((m, i), device queue); end m—消息，i—分区号，basei——分区的基址，sizei—长度 第5章 存储管理 SWAPIN(i) begin local m; m.base ? basei; m.ceiling ? basei+sizei; m.direction ? in; m.source ? backupstorebasei; send((m, i), device queue); end m—消息，i—分区号，basei——分区的基址，sizei—长度 第5章 存储管理 第5章 存储管理 5.4 页式管理 5.4.1 页式管理的基本原理 虚拟空间(逻辑空间)——页(page) 内存空间(物理空间)——页面或页帧(page frame) 第5章 存储管理 5.4.2 静态页面管理 1. 内存页面分配与回收 (1) 页表 (2) 请求表 (3) 存储页面表——位示图、空闲页面链 第5