计算机操作系统教程(机类本科)第4章

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1、第四章存储管理第四章存储管理4.1存储管理的基本概念4.2早期的存储管理4.3分页存储管理4.4请求分页存储管理4.5分段存储管理4.6段页式存储管理4.7WindowsNT虚拟内存管理第四章存储管理4.1存储管理的基本概念4.1.1存储管理研究的课题(1)存储分配问题。重点是研究存储共享和各种分配算法。(2)地址再定位问题。研究各种地址变换机构，以及静态和动态再定位方法。　(3)存储保护问题。研究保护各类程序、数据区的方法。(4)存储扩充问题。主要研究虚拟存储器问题及其各种调度算法。第四章存储管理4.1

2、.2地址再定位1.地址空间和存储空间图4.1名空间、地址空间和存储空间第四章存储管理2.地址的再定位00OSOS50KB030K30KB80KB80KB作业A地址空间作业A地址空间110KB主存主存图4.1名空间、地址空间和存储空间第四章存储管理界限寄存器LR6000再定位寄存器10000BR1000有效地址1100L1，500100L1，500500+150012345500123456001600处理机一侧存储器一侧作业地址空间主存图4.3动态地址再定位第四章存储管理4.1.3虚拟存储器概念的引入虚拟

3、存储器的基本思想是把作业地址空间和实际主存的存储空间，视为两个不同的概念。一个计算机系统为程序员提供了一个足够大的地址空间，而完全不必考虑实际主存的大小。由此，可以引出虚拟存储器更一般的概念，即把系统提供的这个地址空间，想象成有一个存储器(虚存)与之对应，正像存储空间有一个主存与之对应一样。这就是说，虚拟存储器实际上是一个地址空间。第四章存储管理根据地址空间结构不同，虚拟存储器有两种形式。一种是单段式虚存，它是一个连续的线性地址空间，其地址顺序为：0，1，2，…，n-1。其中n=2k,k为CPU给出的有效

4、地址的长度。另一种是多段式虚存，它是把地址空间分成若干段，而每一段S是一个连续的线性地址空间。每个地址i可用［S,W］来表示，S为段名或段号，W为段内的相对地ii址。第四章存储管理4.2早期的存储管理4.2.1单一连续分配操作系统32KB作业64KB分配给用户作业的空间未用160KB图4.4单一连续分配第四章存储管理4.2.2分区分配0操作系统312KB分区号容量位置状态312KB8KB18KB312KB在使用320KB32KB232KB320KB在使用352KB32KB332KB352KB未用384KB

5、120KB504KB4120KB384KB未用5520KB504KB在使用520KB(a)(b)图4.5固定式分区第四章存储管理表4–1固定式分区举例分区号分区容量作业容量剩余容量18KB1KB7KB232KB9KB23KB332KB9KB23KB4120KB33KB87KB5520KB121KB399KB合计712KB173KB539KB第四章存储管理2.可变式分区法作业424KB作业5128KB图4.6可变式分区的例作业6256KB000OSOSOS312KB312KB312KB作业1(8KB)作业1

6、(8KB)作业1(8KB)320KB320KB320KB作业2(32KB)作业2(32KB)352KB352KB352KB作业4(24KB)作业4(24KB)376KB376KB384KB384KB作业3(120KB)作业3(120KB)504KB504KB504KB作业5(128KB)作业5(128KB)632KB632KB作业6(256KB)作业6(256KB)888KB888KB1024KB1024KB1624KB第四章存储管理表4-2(a)已分配的分区状态表分区号分区容量分区位置状态18KB321

7、KB已分配232KB320KB已分配3------空项4120KB384KB已分配5…---…---…空项…申请分配一个第四章存储管理xKB大小的分区置空白区号f=1图f大于最后Y.4此次无法分配一个空白区号？7可变式分区中请求一个分区的流程f+1fNN空白区可用？Y保存空白区的起始地址＜空白区f＞修改空白区的大小的大小≥xKB和起始地址=空白区的在已分配表中找一个状状态=空项态=空项的分区号P置分区P的大小为xKB置分区起始地址置分区状态为已分配返回一个分区号请求释放第四章存储管理一个分区P图保存分区P

8、的大小和起始地址.48置分区的可变式分区中释放一个分区的流程状态为空项在两个空N分区P有邻白区之间接的空白区?有一个空白区在未分配表修改新空白区的大小修改新空白区的中找一空表目起始地址和状态大小和起始地址置新空白区大小修改空白和起始地址区的状态置空白区状态为可用返回第四章存储管理3.可再定位式分区分配　作业70(256KB)OSOSOS312KB作业1(8KB)作业1(8KB)作业1(8KB)320KB作业4(24KB)作业4