考研辅导之操作系统课件.ppt

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1、操作系统OperatingSystem内存管理沈阳航空航天大学计算机学院SchoolofComputerShenyangAerospaceUniversity夏秀峰德能并进勇毅翔远(1)内存管理也是考试的热点，在这一章中我们要掌握内存管理的基本概念(程序装入与链接、逻辑地址与物理地址空间、内存保护)、交换与覆盖，以及连续分配管理方式(单一连续分配、分区分配)和非连续分配管理方式(分页管理方式、分段管理方式、段页式管理方式)。理解这些管理方式的基本原理和工作过程，搞清楚它们之间的关系和区别，以及各种方式的优点和缺点。(2)

2、在虚拟内存管理方面，我们要掌握虚拟内存的基本概念、请求分页管理方式和页面置换算法，包括最佳置换算法(OPT)、先进先出置换算法(FIFO)、最近最少使用置换算法(LRU)、时钟置换算法(CLOCK)。理解这些算法的基本工作原理和置换过程，所产生的缺页次数(缺页率)。与置换算法相关的是页面分配策略，包括最佳适应、最差适应等策略。不管采用哪一种策略和算法，都要防止抖动现象的发生。与抖动相关的概念是工作集和程序局部性原理，这也是要掌握的内容。(3)还要掌握请求分段管理方式、请求段页式管理方式的基本概念、工作流程。(4)考分8-1

3、2分。2.内存管理——考纲分析2.内存管理——考纲分析（一）内存管理基础1.内存管理概念：程序装入与链接；逻辑地址与物理地址空间；内存保护。2.交换与覆盖3.连续分配管理方式：单一连续分配；分区分配。4.非连续分配管理方式：分页管理方式；分段管理方式；段页式管理方式。（二）虚拟内存管理1.虚拟内存基本概念2.请求分页管理方式3.页面置换算法：最佳置换算法（OPT）；先进先出置换算法（FIFO）；最近最少使用置换算法（LRU）；时钟置换算法（CLOCK）。4.页面分配策略5.抖动：抖动现象；工作集。6.请求分段管理方式7.请

4、求段页式管理方式4.1程序的装入和链接库链接程序装入模块装入程序编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众所周知，一个用户源程序必须经过下面几个步骤之后才能真正运行：编译：源代码翻译成若干个目标模块链接：将目标模块和库函数链接形成一个装入模块装入：将装入模块装入内存4.1.1程序的装入1.绝对装入方式(AbsoluteLoadingMode)完全按照目标程序中所给定的地址装入内存，即目标程序中使用的是绝对地址。该绝对地址要么由程序员设计程序时给定，要么程序员编程时采用符号地址，然后由编译程

5、序或汇编程序转换成绝对地址。4.1程序的装入和链接2.可重定位装入方式(RelocationLoadingMode)根据内存目前的使用情况，将装入模块装入到内存的某个位置。由于用户的目标程序地址往往都是从0开始的，而程序中的其它地址也往往用相对地址形式表示，因此只能采用可重定位装入方式。显然，装入模块中的所有逻辑地址与实际的物理地址是不相同的，要使程序能正确执行，就必须进行两种地址之间的转换。我们把装入时对目标程序中的指令地址和数据地址的修改过程称为重定位。3.动态运行时装入方式(DenamleRun-timeLoadin

6、g)如果重定位是在装入时由装入程序一次性完成的，则称为静态重定位。显然，静态重定位装入方式存在以下缺点：(1)不允许目标程序在运行时在内存中移动位置(2)不允许程序运行时动态扩充内存为解决上述问题，引入动态重定位的概念，在这种方式下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。显然为使指令的执行不受影响，进行这种地址的动态转换，就必须有专门的硬件机构解决（后面进一步讲解）。4.1.1程序的

7、装入4.1程序的装入和链接4.2连续分配方式4.2.1单一连续分配这是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，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。4.2.2固定分区分配该方式是将内存用户区分成若干个固定大小的区域，每个区域内驻留一道程序，一旦内存中空闲一个分区，即从外存后备队列中调度一个作业进来运行。1．分区的划分方法(1)分区大小相等：一般用于一台计算机控制多个相同对象的情

8、况。(2)分区大小不等：该方式可适用于大小不等的多个作业运行4.2连续分配方式系统首先建立一个固定分区使用表，属性包括：分区号（连续顺序号）、大小（尺寸）、起始地址和状态（已分配／未分配）。内存的分配方法一般可分成首次适应法和最佳适应法两种。2.内存分配图4-4固定分区使用表4.2连续分配方式最先（首次