存储器相关概念.ppt

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1、存储器管理的相关概念存储器概念存储器（storage,memory）。分成两类：内存储器外存储器简称内存、主存、物理存储器处理机能直接访问的存储器。用来存放系统和用户的程序及数据，特点时存取速度快，存储方式是以新换旧，断电信息丢失。简称外存、辅助存储器处理机不能直接访问的存储器。用来存放用户的各种信息，存取速度相对内存而言要慢得多，但它可用来长期保存用户信息。在设备管理中介绍。存储器管理的对象存储管理(memorymanagement)，即对存储器的管理。内存和外存两者物理特性不同，操作系统对它们的管理方式也不同。本章介绍的是对内存的管理，对外存的管理将在磁盘存储器管

2、理中介绍。内存又分为ROM和RAM，ROM为固化只读的。因此操作系统的存储管理模块管理的是内存中的RAM。内存可以看作是以字或字节为单位的存储单元组成的数组，每个存储单元都有自己的地址。内存的作用：存储指令和数据。程序执行时，先加载到内存。CPU执行时，从内存取指令，分析指令，如需要则从内存取操作数。执行完毕后，存储运算结果到内存。存储器管理的功能内存分配和回收：为每个进程分配内存空间，并在它们不需要时回收其占据的空间。方式：静态分配：作业运行前一次性完成动态分配：作业运行前和运行中逐步完成内存保护：为防止内存中程序相互干扰，要设置地址空间访问权限（读、写、执行）和越

3、界检查机制。地址映射：将地址空间中的逻辑地址转化为内存空间中与之对应的物理地址。内存扩充(逻辑扩充)：即在不改变实际内存容量情况下，借助大容量外存解决内存不足问题。（虚拟存储器）地址的概念1.物理地址（内存地址，绝对地址，实地址，physicaladdress）：把内存分成若干个大小相等的存储单元，每个单元给一个编号，这个编号称为物理地址。物理地址可直接寻址。物理地址空间：物理地址的集合称为物理地址空间（内存空间），它是一个一维的线性空间。地址的概念(续)2.逻辑地址（相对地址，虚地址，logicaladdress）：一个源程序经编译、链接而形成可装入程序，其地址是从

4、“0”开始的，程序中的其它地址都是相对于起始地址计算的，故称相对地址。地址空间：由逻辑地址所形成的地址范围。可能是线性的，也可能是多维的。地址的概念(续)用户的程序经过编译后形成目标代码，目标代码通常采用相对地址的形式。其特点是：用户编程无物理地址概念但程序在编译时必须有地址概念，可以缺省认为每个用户程序拥有一个空间：逻辑空间从0开始编址程序执行必需存储空间，且该空间在执行前不确定运行时刻确定其真正的内存地址地址的概念(续)地址的概念(续)问题：用户编程空间地址:逻辑地址虚概念内存地址:物理地址实概念执行程序时如何实现二者之间的转换？地址的概念(续)3.地址映射(ad

5、dressmapping)：将用户程序中的逻辑地址转换为运行时由机器直接寻址的物理地址。有时也称为地址变换、地址重定位。当程序装入内存时，操作系统要为该程序分配一个合适的内存空间，由于程序的逻辑地址与分配到内存物理地址不一致，而CPU执行指令时，是按物理地址进行的，所以要进行地址转换。4.地址映射的分类静态重定位：当用户程序被装入内存时，一次性实现逻辑地址到物理地址的转换，以后不再转换（一般在装入内存时由软件完成）。不允许程序运行时在内存中移动。动态重定位：地址变换过程是在程序执行期间，随着对每条指令和数据的访问而自动进行的。须获得硬件地址变换机构的支持。允许程序在运

6、行期间在内存中移动。