存储管理ppt课件.ppt

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1、存储管理第6章存储管理概述存储管理方案虚拟存储管理Linux存储管理16.1存储管理概述功能：内存的分配与回收：为进程分配、回收内存空间；存储地址变换：把程序使用的逻辑地址映射成内存空间地址；存储空间保护：保证内存中的进程互不干扰；存储空间扩充：提供虚拟存储空间。2内存的分配与回收内存的分配与回收：在进程建立时为其分配内存空间；当进程运行结束后回收其占用的内存空间。内存分配方案的要素：描述内存分配情况的数据结构内存分配策略3地址的概念符号地址：高级语言源程序中由符号代表的地址；逻辑地址：经编译后的目标程序所用

2、的地址;物理地址：程序在内存占用的实际地址。0n-1i9610241120符号地址空间逻辑地址空间物理地址空间4地址变换地址变换：当某程序装入内存运行时，根据其所获得的空间位置，将程序的逻辑地址映射成相应的物理地址。静态地址变换：程序装入内存前一次性完成地址转换。特点：程序在内存中不可移动。动态地址变换：在程序执行过程中，由动态地址变换机构实现地址转换。特点：程序在内存中可移动、可共享、可不连续存放。5内存的保护内存访问故障：越界访问：程序试图访问超出自己地址范围的地址，导致产生地址越界中断。越权访问：当程序

3、访问共享内存时，其权限不符合该共享内存的读写权限，导致产生地址保护中断。内存保护：在程序执行中，CPU对程序要访问的地址进行检查，若有访问故障则终止进程的运行。保护措施：上下界、保护键、保护模式。6存储器扩充“扩充”存储器空间的思想是：程序代码部分进入内存，其余驻留在外存，在需要时调入内存。实现方法有：覆盖技术：由用户编程指定程序块间的覆盖关系。用户看到的是实际大小的内存。交换技术：系统将暂时不能运行的进程换出内存，以容纳更多的进程。用户看到的也是实际大小的内存。虚拟存储技术：程序运行中由系统动态地完成内存与

4、外存之间的交换。用户看到的是一个比实际内存大得多的“虚拟内存”。76.2存储管理方案分区存储管理页式存储管理段式存储管理段页式存储管理8分区存储管理分区：把内存空间分割成若干区域，称为分区。每个分区容纳一个进程的映像。分区分配：按进程映像的实际大小动态地划分分区。操作系统进程1320K进程2224K552K9区号大小起址标志116KB20K已分配232KB36K已分配364KB68K已分配4124KB132K未分配(a)分区说明表0k：20k：第1分区（16kb）36k：第2分区（32kb）（已分配）68k：

5、第3分区（64kb）（已分配）132k：第4分区（124kb）（未分配）256k：（b）内存分配图操作系统作业A（16k）作业B（26k）作业C（56k）在处理作业前，固定划分区域。每个作业占一个分区，作业连续存放。固定式分区10可变式分区动态创建分区：在装入程序时按其初始要求分配，或在其执行过程中通过系统调用进行分配或改变分区大小。11分区分配的碎片问题操作系统进程1320K进程2224K552K320K224K288K264K320K224K288K264K操作系统操作系统进程1进程1进程2进程3进程31

6、2220K100K320K128K288K264K操作系统进程1进程396K进程4操作系统进程3进程4320K128K288K264K96K操作系统进程5进程3进程4128K288K264K96K由于碎片，进程6（300K）无法进入系统13可重定位分区管理解决碎片的方案：可重定位分区。技术：存储紧缩技术：采用动态地址重定位，使程序代码在内存中可以移动，从而可将碎片合并成一个连续的存储空间。特点：解决了碎片问题；存储紧缩花费时间。14地址变换方式2101234+1024基址寄存器10241234是逻辑地址绝对地

7、址内存3072地址越界长度寄存器否<上界307215页式管理分页的概念将程序的逻辑地址空间分成若干大小相等的页面，同时，把内存空间也按同样大小分为若干块，称为页帧。对于x86体系结构，页面和页帧的大小都为4KB。以页帧为单位分配内存，每页帧装一页；一个进程映象的各个页面可分散放在不相邻的页帧中。用页表记录页号与页帧号的映射关系。16逻辑地址的划分在页式存储管理系统中，用户的逻辑地址可看成由两部分组成：页号+页内地址。例：设逻辑地址为32位，页面大小为4KB，则逻辑地址0~11位为页内地址，12~31位为页号：

8、设逻辑地址为5678，则其页号为1，页内地址为1582。页号页内地址0111231逻辑地址17页表页表：每个进程一个，用来说明页面号与内存块号的对应关系。页表寄存器：每个进程一个，用来存放进程的页表的长度和起始地址。例：某进程页表：91103页帧号0123页面号页表寄存器4页表长页表地址页表18页式分配示意图19页式地址变换20页式存储的保护程序运行时，当CPU访问某逻辑地址时，硬件自动把页号与页表