计算机硬件及网络存储器管理.pptxVIP

第1页/共41页0100H内存01FFH0100H下界限地址寄存器程序A01FFH上界限地址寄存器第五章 存储器管理 存储管理的功能存储保护需要硬件来实现: 每个进程都分别有一个上界限地址寄存器和一个下界限地址寄存器，每次访问内存时都与这两个界限寄存器比较，判断是否越界。第2页/共41页第五章 存储器管理 存储管理的功能地址变换将逻辑地址转化为物理地址存储共享 多个进程共用同一系统软件，如编译程序，存放编译程序的内存区即为共享内存区;存储扩充在逻辑上扩充内存容量，采用虚拟存储器技术。第3页/共41页链接装入编译第五章 存储器管理 一个用户源程序变为可在内存中执行的程序， 步骤：用户源程序 多个目标模块 一个装入模块 装入内存(可在内存中执行的程序)第4页/共41页5.1 程序的装入和链接一、程序的装入1.绝对装入方式 第五章 存储器管理 由装入程序根据装入模块中的地址,将程序和数据装入内存。逻辑地址：源程序经过编译后形成的目标模块或装配链接程序的地址编码。物理地址：程序在主存储器中的地址编码。逻辑地址=物理地址第5页/共41页一、程序的装入2.可重定位装入方式 5.1 程序的装入和链接内存中代码的地址部分已经被修改第6页/共41页一、程序的装入2.可重定位装入方式 物理地址=逻辑地址+本程序在内存中的起始地址5.1 程序的装入和链接 在程序执行之前进行的重定位，在程序装入内存时一次性完成指令中地址的修改。---静态重定位 静态重定位无需硬件的支持，由装入模块负责完成; 缺点： 程序装入内存后，不允许移动在内存中的位置;第7页/共41页重定位寄存器 内Move ah,[300]4789…… 程序300100011000…Move ah, [300]4789…… 原封不动装入10013001400300400一、程序的装入3.动态运行时装入方式 5.1 程序的装入和链接装入位置加法器1300执行到语句时，进行地址重定位动态重定位的实现第8页/共41页一、程序的装入3.动态运行时装入方式 装入主存的程序仍然保持原来的逻辑地址，由逻辑地址到物理地址的转换在程序真正执行时进行。5.1 程序的装入和链接---动态重定位 动态重定位必须有硬件的支持 重定位寄存器—存放程序在内存的起始地址 加法器—将起始地址与相对地址相加获得物理地址 优点： 装入内存后，代码可以移动第9页/共41页二、程序的链接1.静态链接 5.1 程序的装入和链接对相对地址进行修改; 变换外部调用符号;第10页/共41页二、程序的链接2.装入时动态链接 5.1 程序的装入和链接优点：  便于修改和更新。 (2) 便于实现对目标模块的共享。 3.运行时动态链接 对某些模块的链接推迟到执行时才执行; 优点:加快程序的装入过程，而且可节省大量的内存空间。 第11页/共41页第五章 存储器管理 程序是在连续区域中，还是划分成若干块放在不同区域中？内存是事先还是动态划分？对于不同的内存分配方案，采用的地址变换技术也不同。第12页/共41页单一连续分配方式固定分区式分区式分配方式动态分区(可变分区)5.2 连续分配存储管理方式连续分配：是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。分类：第13页/共41页5.2.1 单一连续分配适用于单用户、单任务的操作系统中;5.2 连续分配存储管理方式内存分为两个区域：系统区，用户区 系统区仅提供给OS使用，通常放在内存的低址部分；用户区是指除系统区以外的全部内存空间，提供给用户使用。在DOS中就采用了这种方法。第14页/共41页5.2.2 固定分区分配 当系统初始化时，把存储空间划分成若干个固定大小的区域，每个分区中存入一道作业。 5.2 连续分配存储管理方式分区的个数和大小是固定不变的。第15页/共41页1.分区大小相等 示意图2.分区大小不等 示意图5.2.2 固定分区分配一、划分分区的方法5.2 连续分配存储管理方式缺点:缺乏灵活性。任何程序，无论多小，都要占据一个分区，造成内存空间的浪费;程序太大，不能放到分区中;内部碎片：分配给进程的分区中，进程没有使用的部分优点:克服分区大小相等而缺乏灵活性的缺点，可根据程序的大小为之分配适当的分区。缺点:还是有内部碎片； 仍然存在作业太大不能运行的问题；内存分配第16页/共41页64k程序164k分成大小相等的分区64k64k64k内存1.分区大小相等 §6.2 分区式存储管理程序132k内部碎片程序250k程序2没有足够大的分区程序3120k空闲空间称为内部碎片第17页/共41页程序1分成大小不等的分区程序2程序3内存2.分区大小不等 16k32k程序132k32k64k程序250k128k 作业太大内部碎片程序4180k程序3120k第18