第四章 存储器管理(08).pptVIP

第一章 绪论 第四章????存储器管理 存储管理的目的: 1) 主存的分配与回收 ：当用户需要内存时,系统为之分配相应的存储空间；不需要时，及时回收，以供其它用户使用。 2）地址重定位（即地址变换）：程序加载时的地址重定位技术。 3) 存储保护：确保多道程序都在各自分配到存储区域内操作，互不干扰，防止一道程序破坏其它作业或系统文件的信息。 4) 虚拟存储器（即主存容量“扩充”） ：为用户提供比主存物理空间大得多的地址空间，以至使用户感觉他的作业是在这样一个大的存储器中运行。 几个基本概念: （1）定位（存储分配）：为具体的程序和数据等分配存储单元。 （2）映射：把逻辑地址转换为相应的物理地址的过程。 （3）名字空间 在程序中，是通过符号名来访问子程序和数据的。程序中符号名的集合称“名字空间”。没有地址的概念。 （4）地址空间 程序经过汇编或编译后，得到的目标程序是以0作为参考地址的模块。其地址称为逻辑（相对）地址。 由编译程序生成。 （5）存储空间 主存中物理单元(绝对地址)的集合,由装配程序等生成。 (6) 重定位 相对地址?绝对地址的过程，称为“地址映射”，也叫做地址“重定位”。 4.2 程序的链接和装入 1. 链接静态链接示意图： 2. 装入 三种装入方式： 绝对装入方式 （×，不适用于多道环境） 可重定位装入方式(适用于多道环境) 将装入模块装入到内存的合适位置（静态重定位），但装入后不允许其在内存中的位置移动。(如下图：） 动态运行时装入方式 装入模块进入内存后，先不进行地址转换。地址转换发生在程序运行时，内存利用率高（程序在内存中的位置可以移动）。但需要一个硬件（重定位寄存器）的支持。(即动态重定位的问题，将在4.3.6讨论） 可重定位装入方式示意图： 怎样分配和管理内存？ 主要有以下几种技术： 连续分配方式（也称“分区式存储管理”） 分页式存储管理 分段式存储管理 段页式存储管理 虚拟存储器技术 4.3 连续分配方式（分区式存储管理） 分区 把内存划分成若干个大小不等的连续区域，称为分区。除操作系统占用一个区域之外，其余由用户进程共享。 内存管理主要是针对用户区而言的。 在内存中的用户区域，给每一个进程划分一块适当的存储区，以存储其程序和数据。 连续分配 为每个用户程序分配的内存空间都是连续的 。 连续分配方式：四种。 单一连续分配（×） （只适用于单用户、单任务的操作系统）。 固定分区分配 动态（可变式）分区分配 动态重定位分区分配 （讨论后三种） 4.3.2 固定分区分配 基本思想： 在作业未进入内存之前，就由操作员或操作系统把内存可用空间划分成若干个固定大小的区域，每个区域只装一道作业。 操作系统占用一个区域，其余区域为系统中用户。 系统对内存的管理和控制是通过一个数据结构—分区说明表来进行的。 固定式分区的特点： 一个用户作业一次整体装入一个足够大的区域，只能在此区中运行。 优点：软件算法简单、少硬件支持。 缺点：易产生内部碎片?主存利用率低。 IBM的OS/360MFT使用这种方式。 4.3.3 动态分区分配 基本思想： 内存不是预先划分好的，而是当作业装入时，根据作业的需求和内存空间的使用情况来决定是否分配。 在系统运行过程中，分区的数目、大小皆可变——动态分区。 例： 动态分区内存使用情况示意图 为实现动态分区的管理，必须记录内存的分配情况。为此，系统中有两种数据结构： 空闲分区表 用于记录每个空闲分区的情况。 空闲分区链 实现对空闲分区的分配和链接。 例： 空闲分区链： 空闲分区链： 装入到那些空闲块适合？ 须按一定的算法。 五种常用的算法： 首次适应法（FF算法） 下次适应法（循环首次适应法） 最佳适应法 最坏适应法 快速适应法 装入到那些空闲块适合？ 须按一定的算法。 五种常用的算法： 首次适应法（FF算法） 下次适应法（循环首次适应法） 最佳适应法 最坏适应法 快速适应法 装入到那些空闲块适合？ 须按一定的算法。 五种常用的算法： 首次适应法（FF算法） 下次适应法（循环首次适应法） 最佳适应法 最坏适应法 快速适应法 装入到那些空闲块适合？ 须按一定的算法。 五种常用的算法： 首次适应法（FF算法） 下次适应法（循环首次适应法） 最佳适应法 最坏适应法