软件技术基础_存储管理.ppt

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1、2.4存储管理对主存储器空间的管理内存的分配与管理虚拟存储技术地址变换存贮空间保护存储器层次结构快速缓存：Cache内存：DRAM,SDRAM,DRDRAM等；外存：软盘、硬盘、光盘、磁带等；2.4.1存储管理的功能内存的分配与管理内存的共享与保护地址变换主存的“扩充”——虚拟内存覆盖与交换技术一、内存分配与管理内存分配就是为进程分配内存空间，涉及以下问题：管理内存分配表：记录分配情况、空闲情况等制定分配策略制定内存划分方式放置策略调入策略淘汰策略等分不等分二、内存共享与保护共享保护共享内存资源，程序并发执行；共享内存中公共信息。避免

2、并发执行的程序相互干扰；避免用户程序侵犯系统区。三、地址变换逻辑地址（程序空间）物理地址（内存空间）重定位0000Memory地址是以字节为单位的存储器编号内存空间（绝对空间）：整个系统内存从0开始以字节为单位编址——物理地址程序空间（相对空间）：程序由机器代码组成，以字节为单位，每个程序都从0开始编址——逻辑地址四、虚拟存储技术引入原因：当作业很大，超过内存剩余时，无法装入装入的作业对内存利用率不高：99%的指令在短时间内都不会得到执行解决方法不需一次全部装入作业，程序部分装入就可以执行装入内存的程序在不需要访问时暂时从内存换出给用

3、户感觉比实际空间大的虚拟空间虚空间大小虚空间的逻辑大小＝可寻址范围虚空间的实际大小＝内存＋外存对换区例：32位操作系统的可寻址范围是232=4GByte程序的装入和链接从用户源程序到内存中可执行的代码将经历：编译：完成源程序从高级语言到机器可理解代码的转换根据任务的需要可能形成若干相对独立的目标模块链接：将目标模块链接起来，如标准库、系统库形成一个完整的装入模块装入：由操作系统的装入程序将装入模块装入内存涉及：内存空间的分配——放到内存什么地方地址空间的映射——地址变换（1）程序的装入A、绝对装入方式装入模块的地址与内存实际地址完全相

4、同系统装入程序时工作最简单，直接分配，不变换地址要求：用户使用绝对地址编程用户了解程序在内存中的存放位置用户控制内存使用情况B、静态重定位装入方式装入模块中使用从0开始的相对地址装入时，由系统分配内存空间，并完成装入模块中相对地址变换为绝对地址重定位逻辑地址基地址+物理地址装入模块中的相对地址装入时的地址变换MOVax,[2500]365010002500100001100012500MOVax,[2500]365程序空间内存空间0[12500]12500＝10000+2500物理地址基地址相对地址C、动态重定位装入方式装入模块中使用

5、相对地址，装入时不变换地址，在执行时才完成地址的变换方便了模块的动态装入动态重定位需特殊的硬件支持——重定位寄存器利用硬件地址变换机构（2）程序的链接0000装入模块目标模块将任务所需的目标模块链接起来，形成一个完整的装入模块目标模块使用的地址是相对的，都是从0开始形成统一地址空间的装入模块的过程——链接A、静态链接装入模块是完整的，包含所有的目标模块C、运行时动态链接装入模块不完整，装入时也没有装入所有的模块运行时根据需要，找到所需模块，装入，链接，再执行。需要动态重定位的支持装入模块并不包含所有目标模块由系统装入程序在装入同时找到

6、需要的其它模块，并链接B、装入时动态链接运行时动态链接例printf(“OK”);printf(“OK”);主模块库模块voidprintf(…){}00装入模块voidprintf(…){}编译装入printf(“OK”);执行33600Hcall33600H运行时动态链接内存2.4.2连续分配存储管理特点：为一个用户程序分配一个连续的内存空间程序空间本来就是连续的用连续的内存装入连续的程序，减少管理工作的难度可分为：单一连续区存储管理分区存储管理单一连续区存储管理内存分为两个区域：系统区，用户区。应用程序装入到用户区，可使用用户区

7、全部空间。最简单，适用于单用户、单任务的OS。优点：易于管理。缺点：对要求内存空间少的程序，造成内存浪费；程序全部装入，很少使用的程序部分也占用内存。分区存储管理把内存分为一些大小相等或不等的分区(partition)，每个应用进程占用一个或几个分区；操作系统占用其中一个分区。特点：适用于多道程序系统和分时系统支持多个程序并发执行可能存在内零头（分配给用户但没有被使用的空间）和外零头（没有分配但无法分配的空间）按不同分配方式，分为：固定分区可变分区一、固定分区基本思想：将内存区固定地划分为大小相等或者不等的区域，每个分区装入一道作业。

8、分区划分后，每个分区的长度和内存中的分区总数将保持不变。内存分配表分区号大小起始地址状态14K0000H未分配28K4000H已分配312K12000H未分配固定分区(大小相同)固定分区(多种大小)优点：易于实现，开销小