计算机操作系统(第三版)4存储管理课件.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教学目的:掌握程序的装入和链接、连续分配方式的概念，掌握分页、分段和段页式存储管理的概念掌握虚拟存储的概念熟练掌握页面置换算法重点与难点：段页式存储和页面置换算法存储器管理是指对存储器资源的管理。存储器管理的主要对象是内存。存储管理的内容主要包括：存储器资源的组织（如内存的组织方式）；地址变换（逻

2、辑地址与物理地址的对应关系维护）；虚拟存储的调度算法。补充－地址空间程序的名空间用户编程所用的地址称为逻辑地址（或程序地址，或虚地址）。由逻辑地址组成的空间称为逻辑地址空间（或程序地址空间）。内存的每个存储单元都有一个编号，这种编号称为内存地址（或称为物理地址，绝对地址）。内存地址的集合称为内存空间（或物理地址空间）。地址映射LoadA2003456。。物理地址空间LoadAdata1data13456名空间LoadA2003456编译连接逻辑地址空间源程序经过汇编或编译后，形成目标程序，每个目标

3、程序都是以0为基址顺序进行编址的，原来用符号名访问的单元用具体的数据——单元号取代。这样生成的目标程序占据一定的地址空间，称为作业的逻辑地址空间，简称逻辑空间。在逻辑空间中每条指令的地址和指令中要访问的操作数地址统称为逻辑地址。用汇编语言或高级语言编写程序时，常常用符号名来访问某一单元。把源程序中由符号名组成的程序空间称为符号名空间，简称名空间补充－地址空间地址映射LoadA2003456。。1200物理地址空间LoadAdata1data13456源程序LoadA20034560100200编译

4、连接逻辑地址空间BA=1000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，这个编号称为内存地址（物理地址、绝对地址、实地址），存储单元占8位，称作字节（byte）。物理地址的集合称为物理地址空间（主存地址空间），它是一个一维的线性空间。相关知识回顾进程创建高级调度（作业调度）程序的执行过程编译：源代码形成（多个）目标模块链接：链接相关库函数，形成装入模块装入：装入内存运行4.1程序的装入和链接4.1.1程序的装入?如何装入待执行的程序及其所需的数据?何时将程序的逻辑地址转换为物理地址将

5、一个模块装入内存时，可采用三种方式：绝对装入方式可重定位方式动态运行时装入方式4.1程序的装入和链接1.绝对装入方式逻辑地址与实际内存地址一致适用于单道程序环境优点：装入过程简单，无需进行逻辑地址到物理地址的变换。LoadA2003456。。物理地址空间LoadA2003456逻辑地址空间缺点：只适用于单道程序环境。程序每次必须装入同一内存区。程序员必须事先了解内存的使用情况，根据内存情况确定程序的逻辑地址。程序的修改（增加或删除指令）将引起整个程序中指令地址的变动。程序中的所有存储引用，例如函数

6、调用或过程调用等，在装入之前都必须转换为物理地址，这不利于存储共享。2.可重定位方式把用户程序在装入内存时对目标程序中指令和数据的修改过程称为重定位。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，称为静态重定位。优点：无需硬件支持，地址变换由重定位装配程序完成。缺点：地址变换在装入时一次性完成，装入内存后不能移动，不利于内存空间的有效利用，难于实现程序的共享。3.动态运行时装入方式装入模块装入内存后，不立即把相对地址转换成绝对地址，而是推迟到程序真正要执行时。运行时动态

7、装入需要硬件支持，即重定位寄存器，用于保存程序在内存中的起始地址。优点：程序占用的内存空间可动态变化，即允许程序在内存中移动；也不必分配连续的内存空间，便于程序的共享。缺点：需要硬件支持，OS实现较复杂。03456......LOADA200......0100200300.........LOADA2003456110012001300200VR+1000BR4.1.2程序的链接？目标模块如何链接成装入模块根据链接时间的不同，把链接分为以下类型：静态链接方式动态链接方式装入时动态链接运行时动态链

8、接1.静态链接方式将所有目标模块和所需的库函数在装入前事先链接成一个完整的装入模块（可执行文件），以后不再拆开的链接方式。在将几个目标模块链接装配成一个装入模块时，需要解决以下两个问题：对相对地址进行修改；变换外部调用符号。例：模块ACALLB；Return；0L－1模块BCALLC；Return；0M－1模块CReturn；0N－10模块AJSR“L”Return；L－1模块BJSR“L＋M”Return；LL＋M－1L＋ML＋M＋N－1模块CReturn；(a)目标模块(b)装