第四章存储器管理

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1、第四章存储器管理引言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引言存储管理的目的和功能主要任务为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，提高存储器的利用率，以及从逻辑上扩充内存。功能主存的分配和管理提高主存利用率存储保护地址映射内存扩充4.1程序的装入和链接4.1.1程序的处理步骤4.1.2程序的装入4.1.3程序的链接4.1.4重定位4.1.1程序的处理步骤程序程序库链接装入模块装入编

2、译程序产生的目标模块第一步第二步第三步内存…图4-1对用户程序的处理步骤4.1.2程序的装入1.绝对装入方式(AbsoluteLoadingMode)2.可重定位装入方式(RelocatableLoadingMode)3.动态运行时装入方式(DynamicRun-timeLoading)1.绝对装入方式(AbsoluteLoadingMode)程序中所使用的绝对地址，既可在编译或汇编时给出，也可由程序员直接赋予。但在由程序员直接给出绝对地址时，不仅要求程序员熟悉内存的使用情况，而且一旦程序或数据被修改后，可能要改变程序中的所有地址。因此，通

3、常是宁可在程序中采用符号地址，然后在编译或汇编时，再将这些符号地址转换为绝对地址。直接指定方式2.可重定位装入方式(RelocatableLoadingMode)LOAD1,2500365LOAD1,12500365100001100012500150005000250010000作业地址空间内存空间作业装入内存的适当位置3.动态运行时装入方式(DynamicRun-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

4、入内存后的所有地址都仍是相对地址。运行时可以申请附加空间，装入需要的程序和数据。装入内存的程序可以移动位置。4.1.3程序的链接1.静态链接方式(StaticLinking)2.装入时动态链接(LoadtimeDynamicLinking)3.运行时动态链接(Run-timeDynamicLinking)1.静态链接方式(StaticLinking)图4-3程序链接示意图事先进行链接，以后不再拆开。可执行文件2.装入时动态链接(LoadingtimeDynamicLinking)目标模块在装入内存时，边装入边链接。便于软件版本的修改和更

5、新便于实现目标模块共享3.运行时动态链接(Run-timeDynamicLinking)目标模块的链接可以推迟到执行时才进行。程序执行过程中，发现被调用模块尚未装入内存，由OS找到该模块，将它装入内存，并进行链接。凡在执行过程中未被用到的目标模块，都不会被调入内存和被链接到装入模块上，这样不仅可加快程序的装入过程，而且可节省大量的内存空间。4.1.4重定位地址空间（每个作业/目标程序一个，从0开始）逻辑地址/相对地址/虚地址存储空间（计算机系统一个，从0开始）物理地址/绝对地址/实地址重定位由作业装入到与其地址空间不一致的存储空间所引起的

6、对有关地址部分的调整过程称为重定位（地址映射/地址变换）。重定位的类型静态重定位：作业装入过程中由装配程序进行动态重定位：作业执行过程中访问指令或数据时，由附加的地址变换机构进行的地址变换。4.2连续分配方式（分区式存储管理）4.2.1单一连续分配4.2.2固定分区分配4.2.3动态分区分配4.2.4可重定位分区分配4.2.5分区的存储保护4.2.6对换(Swapping)4.2.1单一连续分配单用户单任务系统的存储管理最简单的一种存储管理方式，但只能用于单用户、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，

7、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。存储分配：系统区，用户区存储保护：对OS加以保护即可。（界限寄存器/目态、管态）地址映射：图（P139）CPUMEM界限寄存器重定位寄存器<+逻辑地址物理地址是否地址错误4.2.2固定分区分配最早使用的多道程序存储管理方式内存空间固定化分为若干个固定大小的分区，每个分区可装入一道作业。分区的划分分区大小相等，即:使所有的内存分区大小相等分区大小不等内存分配(分区说明表)找大小合适的分区找到，分配，修改分区表未找到，拒绝分配缺点：道数固定，

8、主存利用率低（零头/碎片）固定分区(大小相同)固定分区(多种大小)分区说明表和内存分配0P140图5-64.2.3动态分区分配（可变式分区）存储空间的划分是在作业装入时进行的，使