《软件技术存储》ppt课件

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1、第九章存储管理本章基本内容与要求基本内容存储器层次结构存储管理任务实存储管理虚拟存储管理要求掌握存储管理任务掌握存储管理、实存储管理、虚拟存储管理了解存储器层次结构第一节存储器层次结构存储管理目的1、充分利用内存，为多道程序并发执行提供存储基础2、尽可能方便用户使用自动装入用户程序用户程序中不必考虑硬件细节3、系统能够解决程序空间比实际内存空间大的问题4、存储保护与安全第二节存储管理任务主存空间分配:动态地为不断进进出出的作业分配内存空间。地址映射:保证作业运行中能够正确的定位。内存保护:保证作业的进程之间既能互相通

2、信而又不互相干扰。内存“扩充”:使空间需求量大于用户区容量的作业也能够正常运行。1.主存空间分配合理分配，避免冲突；算法得当，提高效率；及时回收，循环利用。2.地址映射目标程序内存地址空间存储空间0x0640k系统区存放操作系统目标程序用户区存放用户作业绝对地址：主存储器以字节为编址单位，容量为n的主存储器中，每个单元有唯一的编号，从0到n-1，这个唯一的编号就是主存储器的绝对地址(物理地址)。绝对地址逻辑地址:在多道程序设计的系统中，操作系统为了方便用户，就允许每个用户都认为自己的作业的程序和数据存放在地址是0开始的

3、连续空间中。这样用户程序中使用的地址就是逻辑地址(相对地址)。相对地址重定位:当用户程序调入内存时，必须把逻辑地址转换成绝对地址，同时包括对程序中与地址有关的指令进行修改，这一过程叫“重定位”或“地址转换”。重定位的方式有两种:静态重定位动态重定位地址转换静态重定位在装入一个程序时，把程序中的指令地址和数据地址全部转换成绝对地址。这种转换工作是在程序开始前集中完成的，在程序执行过程中无需再进行地址转换。所以称为“静态重定位”。使用一对界地址寄存器，分别存放该程序的起始和终止地址.x逻辑地址空间LD上界下界界地址寄存器D

4、x'L物理地址空间x'=x+D物理地址逻辑地址下界地址D<=x'

5、主存单元的编号称为物理地址（或绝对地址）由主存中的一系列单元所限定的地址范围称为存储空间。相对地址到绝对地址的转换，同时程序中与地址有关的指令的修改，这一过程叫做地址重定位。静态重定位在程序装入时进行,由装配程序进行地址转换动态重定位是在程序的执行过程中,当CPU访问指令或数据前，由地址变换机构进行地址变换。3.内存保护静态重定位系统中：用界地址寄存器判断程序是否在规定的上下界内动态重定位系统中：与存储方式有关保护系统程序区不被用户侵犯。不允许用户程序读写不属于自己地址空间的数据4.内存“扩充”把内外存联合起来，向用户

6、提供一个容量比实际容量大的多的存储空间。技术：覆盖交换虚拟存储扩充内存方法-覆盖技术A20kBB50kBC20kBF30kBD20kBE40kB共180kBABCFDE020k21k70k71k110k共110kB作业必须满足树状的模块结构要由用户写出覆盖文件ROOTA-(B-F,C-(D,E))扩充内存方法-交换技术以整个作业为单位进行内外存交换（滚进滚出）缺点：移动会增加系统开销。第三节实存储管理单一连续分区(单道环境)固定分区动态分区为调入内存的程序提供一个不小于作业地址空间的存储空间，当存储空间不够时，采用覆盖

7、或交换技术扩充内存1.单一连续分区在单道环境下，不管是单用户系统还是单道批处理系统，进程（作业）执行时除了系统占用一部分主存外，剩下的主存区域全部归它占用。2.固定分区分配区号容量起始位置状态作业名18k16k占用作业1216k24k占用作业2332k40k空闲456k72k占用作业3操作系统区作业1作业2作业3016k24k40k72k128k内存状态表内存基本原理：预先把可分配的主存储器空间分割成若干个连续区域，每个区域的大小可以相等，也可以不等。固定分区的优缺点优点实现多个作业共享分区的分配和回收算法简单缺点内存

8、利用不充分，因为每个分区中都会有一部分空间被浪费了。操作系统区作业1作业2作业3016k24k40k72k128k内存碎片3.动态分区主存不是预先划分好的，而是当作业装入时，根据作业的需求和主存空间的使用情况来动态决定是否分配。进程5OS进程9进程10进程2进程5OS进程9进程2进程5OS进程2进程5OS进程8进程2占用块进程5O