存储器管理是指存储器资源（主要指内存）的管理存储空间ppt课件_1.ppt

优点：增加并发运行的程序数目，并且给用户提供适当的响应时间；编写程序时不影响程序结构。 缺点： 对换入和换出的控制增加处理机开销；程序整个地址空间都进行传送，没有考虑执行过程中地址访问的统计特性。 考虑的问题： 程序换入时的重定位； 减少交换中传送的信息量，特别是对大程序； 对外存交换区空间的管理：如动态分区方法； 覆盖与交换的区别： 覆盖由用户解决空间不足 交换由系统解决空间不足 引入：避开作业的连续性要求，将一个作业存放在 不连续的存储空间中，以很好地解决碎片问题。 基本思想:系统把内存物理空间等分为若干大小相等、位置固定的块（或帧）。将程序的逻辑地址空间划分为与块大小相同的页或页面(page or page frame)，程序加载时，分配其所需的所有块，这些块不必连续。需要CPU的硬件支持。 4.4 页面式存储管理 地址空间分成大小相同的部分 ––– 页 存贮空间分成大小相同的部分 ––– 块(页帧) 页大小＝块大小 页表(PMT) ：又称页面映象表，记录一个作业程序的页号所对应的内存块号。 需要CPU的硬件支持。 页号 块号 0 1 2 2 3 8 分配时页对应块，但不要求连续 页表包括：页号，块号 页帧19 Operating System 作业2（页0） 00000H 0B000H 0A800H 0B800H 0C000H 0E000H 作业1（页0） 作业2（页2） 作业1（页1） 作业2（页1） 作业3（页0） …… 物理地址空间 页帧0 页帧20 页帧21 页帧22 页帧23 页帧24 页帧25 页帧26 页帧27 页帧28 0C800H 0D000H 0D800H 0 1 逻辑地址空间 作业1(4K) 0 1 作业2(5K) 2 0 作业3(1.8K) 0 1 页表 0 1 2 0 页帧号 22 20 25 21 24 27 页面式存储管理硬件 地址变换：指令所给出地址分为两部分：逻辑页号，页内偏移地址－查进程页表，得物理页号－物理地址 页面大小：通常是几KB到几十KB（取2的幂）。 小－内部碎片小；大－页表短，管理开销小，交换时对外存I/O效率高。 页式地址变换 分页存储管理算法 作业表：记录每个作业的状态和资源使用情况，包括页表起始地址、页表长度。 空闲块表：页记录内存空闲块的帧号。以链表形式组织内存空闲块。 建立进程时，作业调度程序调用存储管理程序为作业进程分配存储空间。按作业请求的内存容量size计算要分配的块数N=size/size_page(上取整) 一个作业终止时，系统调用存储管理程序，回收该作业释放的物理页，修改空闲存储块链表。 引入：向用户提供大容量存储器，把内存和外存统一考虑，外存作为存储信息的主要媒介，内存作为处理机需要访问的数据缓冲区。 基本思想:运行一个作业程序时，并不要求把该作业的全部程序和数据都装入内存，可只把目前要执行的几页调入内存的空闲存储块，其余部分仍保存在外存，以后根据作业程序运行情况需要时再调入内存。 4.5 请求式页面存储管理 需解决的问题： 提供一种机制，检测访问的页是否在内存，若不在，为之分配一物理页，修改页表项，并将逻辑页调入到物理页。 选择淘汰算法。 分页故障处理 活动页：某一时刻驻留在内存的页，称为进程的活动页。 非活动页：某一时刻驻留在外存的页。 作业的页表项包括该页是否在内存的信息。 存在位p=1:该逻辑页在内存 p=0:该逻辑页在外存，对该逻辑页的任何访问都将产生“缺页故障”中断。 作业进程欲访问一条不在内存物理页中的指令或操作数时，由地址变换机构硬件产生“缺页故障”中断，并由缺页故障中断处理程序实现物理页的调入、调出操作。 淘汰算法 当外存上某页信息需调入内存而内存中又无空闲存储块时，则需按某种淘汰算法从内存中选择一页将其内容淘汰。 淘汰算法不合理将产生抖动现象－－刚被调出的页马上又被要求调入。 最佳淘汰算法：从内存中淘汰永远不再使用的页；如这样的页不存在，则选择最长时间不再被访问的页为淘汰页。 老页：某时刻前，进程访问过的所有页 新页：某时刻，进程正在对某页进行第一次访问。 自然页流：老页中以后还要访问的页和新页构成进程的使用页集，使用页集的变动为进程的自然页流。 特点：仅有理论意义，实际不可实现 明确知道各将来时刻对各页的访问情况，很难。 内存容量有限，使得某些页过早淘汰。 先进先出FIFO算法：采用先调入内存的页面先被淘汰的策略；即总选择驻留内存时间最长的一页淘汰。 原因：最早调入的页面不再使用的可能性要比最近调入的要大。 以调入内存的时间先后顺序组织一个进程现行使用的内存储块为FIFO队列 优点：仅在程序按线