操作系统chapter4.ppt

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1、第四章存储器管理4.1程序的装入和链接4.2连续分配方式4.3基本分页存储管理方式4.4基本分段存储管理方式4.5虚拟存储器的基本概念4.6请求分页存储管理方式4.7页面置换算法4.8请求分段存储管理方式4.1程序的装入和链接图4-1对用户程序的处理步骤地址空间——一个目标程序所限定的地址范围。逻辑地址（相对地址）——程序用来访问信息所用的一系列的地址单元。物理地址（绝对地址）——主存中一系列存储物理单元。地址空间是逻辑地址的集合。存储空间是物理地址的集合。一个是虚的概念，一个是实的物体。4.1.1程序的装入1.绝对装入方式(AbsoluteLoadingMode)绝对装入程序按照装入模块中

2、的地址，将程序和数据装入内存。装入模块被装入内存后，由于程序中的逻辑地址和实际内存地址完全相同，故不需要对程序和数据的地址进行修改。2.可重定位装入方式(RelocationLoadingMode)图4-2作业装入内存时的情况3.动态运行时装入方式(DenamleRun-timeLoading)动态运行时的装入程序，在把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。因此，装入内存后的所有地址都仍是相对地址。4.1.2程序的链接1.静态链接方式(StaticLinking)图4-3程序链接示意图在将这几个目标模块装配成一个装入

3、模块时，须解决以下两个问题：(1)对相对地址进行修改。(2)变换外部调用符号。2.装入时动态链接(LoadtimeDynamicLinking)装入时动态链接方式有以下优点：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(Run-timeDynamicLinking)加快程序的装入过程，可节省大量的内存空间。4.3连续分配方式4.3.1单一连续分配只用于单用户、单任务的操作系统中。采用这种存储管理方式时，可把内存分为系统区和用户区两部分，系统区仅提供给OS使用，通常是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。4.3.2固定分区分配固定分区

4、式分配是将内存用户空间划分为若干个固定大小的区域，在每个分区中只装入一道作业。它是一种最简单的可运行多道程序的存储管理方式。优点：易于实现，开销小。缺点：内碎片造成浪费；分区总数固定，限制了并发执行的程序数目。1.划分分区的方法分区大小相等。分区大小不等。2.内存分配图4-4固定分区使用表4.3.3动态分区分配分区分配中的数据结构空闲分区表。(2)空闲分区链。图4-5空闲链结构2.分区分配算法(1)首次适应算法FF空闲区链：首址递增排列；申请：按分区的先后次序，从头查找，找到符合要求的第一个分区；优点：尽量使用低地址空间，高地址空间保持大的空闲区域。缺点：随着低地址分区不断划分而产生较多小分

5、区（内存碎片），每次分配时查找时间开销会增大。(2)循环首次适应算法空闲区链：首址递增排列；申请：从上次分配的分区起查找（到最后分区时再回到开头），找到符合要求的第一个分区，应设置一个查询指针。特点：空闲分区分布均匀；大的空闲分区不易保留；查找时间开销会减小。(3)最佳适应算法空闲区链：分区容量递增排列；申请：找到符合要求的第一个分区。特点：碎片较小，但从整体来看，会形成较多的碎片。(4)最差适应算法空闲区链：分区容量递减排列；申请：找到符合要求的第一个分区。特点：大的空闲分区不易保留。3.分区分配操作1)分配内存图4-6内存分配流程2)回收内存图4-7内存回收时的情况系统回收分区的主要步骤

6、：1检查回收分区是否与空闲区邻接，如邻接则加以合并；2修改说明表释放区邻接的分区情况可能是：释放区邻接的是另一进程的已分配区，或者是空闲区。下面以首次适应法说明了系统回收该进程占用区存在的四种可能情况。设进程的释放区为R，与R相邻的两个空闲区分别为F1和F2。R的首地址送LOC，R的尾地址送LOC1，R的大小送SIZE。(a)若释放区R与F1相邻接，即其低地址部分邻接一空闲区。将R与F1合并，合并后的空闲区仍记为F1。空闲区F1进程R低地址高地址占用区2低地址高地址占用区2空闲区F1(a)合并后如何判断释放区R是否与某个空闲区相邻呢？只要从链首开始查找即可：若F1的首地址+F1的大小=R的首

7、地址，说明R与F1相邻接。只要修改F1的大小=F1的大小+LOC，其它参数不变,在链中的位置不变。(b)若释放区R与F2相邻接，即其高地址部分邻接一空闲区。将R与F2合并，合并后的空闲区记仍记为F2。判断释放区R是否与F2空闲区相邻，只要从链首开始查找。若LOC+SIZE=F2的首地址，说明R与F2相邻接。需修改F2的首地址=LOC，F2的大小=F2+SIZE。占用区1进程R空闲区F2空闲区F2占用区1低地址