第4章 存储器管理.ppt

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1、第4章存储器管理操作系统（第三版）本章要点存储器管理的有关概念内存的覆盖和交换技术存储器的具体管理方法存储管理的有关概念1、存储器管理的目的和功能★内存的分配和回收＊记录内存使用情况＊实施分配＊接受系统或用户释放的存储区域，并相应地修改分配记录表★提高内存的利用率★实现地址映射★“扩充”主存容量★存储保护2、存储器分配的方式存储分配所要解决的问题是:什么时候，以什么方式，为一个作业分配主存空间，并使这些操作对多用户来说是透明的★直接指定方式★静态分配（StaticAllocation）★动态分配（DynamicAllocation）3、重定位（Relocati

2、on）★逻辑地址空间：任何一个程序的逻辑地址空间都是以地址0起始的逻辑地址的集合，逻辑地址空间的地址称为逻辑地址。★物理存储空间：一个程序在执行时所占用的内存空间称作它的物理存储空间，不同程序的存储空间不能冲突总之，地址空间是逻辑地址的集合;存储空间是物理地址的集合★重定位：在一般情况下，一个作业在装入时分配到的存储空间和它的地址空间是不一致的。由于一个作业装入到与其地址空间不一致的存储空间所引起的对有关地址部分的调整过程，就是我们所说的地址重定位★重定位类型作业在装入过程中由装配程序进行的地址变换方式，称为静态重定位。当访问指令或数据时，由附加的地址变换机构

3、进行的地址变换方式，称为动态重定位。★重定位类型静态重定位主要缺点：不能有效地利用内存；必须考虑覆盖结构；用户之间难以共享主存中的同一程序。★重定位类型动态重定位主要优点：主存的使用更加灵活有效；几个作业共享一程序段的单个副本比较容易；系统来负责全部的存储管理。4、虚拟存储器概念虚拟存储器管理的基本思想是利用大容量的外存空间来逻辑扩充内存，产生一种不受实际内存容量限制的逻辑存储器，通过对这种虚拟存储器的管理，充分发挥内存资源的利用率，使系统能够有效地支持多道程序的并发运行以及解除对用户作业大小的限制，从而增强系统的处理能力。★虚拟存储器虚拟存储器是指对内存的虚

4、拟◆一级存储器概念◆作业地址空间概念★虚拟存储器的实现条件◆要有相当容量的辅存◆要有一定容量的主存◆要使用动态分配和动态重定位◆要有交换技术的支持★交换技术交换技术使得一个作业同时被分配到内存和外存两部分运行成为可能，所以只有使用了交换技术才能实现虚拟存储单用户单任务系统的存器管理1、存储器的分配一个区域供操作系统占用，另一个区域则为用户的应用程序所使用。2、覆盖技术（Overlay）把一个大的程序划分成一系列的覆盖。每个覆盖是一个相对独立的程序单位。通常，一个大作业的覆盖结构要求编程人员事先给出;为了实现覆盖管理，则需要得到相应的编译程序和连接装配程序的协助

5、。3、存储保护★自动地址修改★0页、1页寻址★界限寄存器4、DOS的存储管理内存分配对地址空间进行分段方法覆盖技术多用户系统存储器管理—分区式分配基本思想：把内存划分成若干个连续区域，称为分区，每个分区装入一个作业运行。1、固定分区分配存储区域是在系统启动时划定的，在用户作业装入及运行过程中，其区域的大小和边界是不能改变的。为了实现这种固定分区的分配，系统需要建立一张分区说明表。在每个分配的分区中，通常都有一部分未被作业占用而浪费掉。这种分配给用户而未被利用的部分，称作存储区的“内碎片”（InternalFragmentation）。2、可变分区分配★可变分区

6、管理的基本原理可变分区是指系统不预先划分固定分区，而是在装入作业时划分，使分区的大小正好适应作业的需求量，且分区的个数是可变的。一个可变分区分配和回收的示例操作系统作业A（16K）空闲区10K作业B（90K）作业C（30K）空闲区94K操作系统作业A（16K）空闲区10K作业B（90K）作业C（30K）作业D（70K）空闲区24K操作系统空闲区26K作业B（90K）空闲区30K作业D（70K）空闲区24K2、可变分区分配★可变分区的分配和回收有下面三种情况:◎归还区有下邻空闲区◎归还区有上邻空闲区◎归还区既有上邻空闲区又有下邻空闲区2、可变分区分配★可变分区的

7、分配策略有有三种不同的分配算法:◎最佳适应算法（BestFit）为一作业选择分区时总是寻找其大小最接近于作业所要求的存储区域。◎最坏适应算法为作业选择存储区域时，总是寻找最大空白区。为了支持这个算法的实现，空白块应以大小递减的顺序链接起来。◎首次适应算法首次适应算法是对它们进行折中考虑后设计出来的最佳适应算法不一定是最佳的，最坏适应算法也不一定是最坏的2、可变分区分配★移动技术随着分配和回收次数的增加，必然导致“碎片”的出现。通过重新安排作业在内存中的位置将所有空闲碎片合并成一个大的空闲区。必须有动态重定位的支持。采用移动技术时必须注意下列问题:◎移动会增加系

8、统开销◎移动是有条件的2、可变分区分配