第四章存储器管理ppt课件.ppt

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1、第四章存储器管理4.1概述存储体系存储层次结构依据访问速度的匹配关系、容量要求和价格，在存储技术和CPU寻址技术许可的范围内组织合理的存储结构。容量增大，单价下降访问速度加快存储管理的任务存储分配和回收地址变换(地址重定位)存储共享和保护存储器扩充相关概念逻辑地址：物理地址：地址空间：存储空间：地址重定位：目标代码的相对编址目标代码的绝对编址目标代码用逻辑地址编址所限定的区域内存若干存储单元用物理地址编址所限定的区域当程序被装入内存时，程序的逻辑地址被转换成内存的物理地址的过程重定位的方式静态重定位：目标代码装入内存时，一次性进行地址

2、转换。动态重定位：目标代码装入内存时，先不进行地址转换（即原代码装入），在执行时，再实施地址转换。地址重定位过程例：00地址空间100025005000LOAD1,2500365存储空间1000011000LOAD1,25001250015000365+10000重定位寄存器4.2程序的装入和链接1）源程序转换成可执行程序过程编译链接装入2）程序的链接与装入程序的链接（模块拼接）静态链接：装入前先链接动态链接：装入时（或执行时）才进行链接程序的装入绝对装入：目标代码与装入位置地址相一致静态重定位装入：装入时实现地址转换动态重定位

3、装入：待执行时再进行地址转换分配方式：连续分配或者离散分配4.3连续分配方式单一连续区分配固定分区分配可变（动态）分区分配可重定位分区分配伙伴系统1）单一连续分配只能用于单用户、单任务的操作系统中。①系统区：仅提供给操作系统使用，OS通常驻留在内存的低址部分；②用户区：指除系统区以外的全部内存空间提供给某一用户使用。内存O.S0max用户区2）固定分区分配算法思想内存可用区划分成若干个大小固定的分区，这些分区大小可以相同也可不同，每个分区分别装入一道作业的代码（数据）。算法实现建立一个分区说明表来登记和管理整个内存。在这个表中登记了每一个

4、分区的大小，起始地址和分配状态。分区说明表已分配260K200KB4已分配120K40KB2未分配160K100KB3已分配100K20KB1分配状态起始地址大小分区号操作系统1：作业A2：作业B34：作业C0100K120K160K260K460K例：分配：查分区说明表，找到一个足够大的空闲分区分配之回收：将回收分区对应的分区说明表状态改为“空闲”。特点与单一连续分配相比，内存利用率提高，内存可同时装入多道作业代码，算法实现简单；分区一次性全部分配出去存在浪费，产生内碎片（分区内不能被利用的小空间）。3）可变分区分配算法思想按需分配：每

5、次从空闲分区中按作业大小分配一块给该作业，然后将剩下的部分再作为空表块留在空闲分区中。(分区的大小和个数不固定)算法实现建立相关空闲分区表，用来记录每个空闲分区的大小、起始地址。空闲分区的管理常采用链表形式。分区分配算法：寻找某个空闲分区，其大小需大于或等于程序的要求。若是大于要求，则将该分区分割成两个分区，其中一个分区分配给用户，而另一个分区仍留在空闲分区链表中。首次适应算法循环首次适应算法最佳适应算法最差适应算法快速适应算法首次适应算法算法思想：将所有的空闲分区按照地址递增的顺序排列分配过程：每次分配时，从空闲分区链的链首开始查找，找

6、到符合要求的第一个分区，一分为二分配特点：较大的空闲分区可以被保留在内存高地址空间；但随着低端分区不断划分而产生较多小分区，每次分配时从头开始查找，时间开销大。循环首次适应算法算法思想：将所有的空闲分区按照地址递增的顺序排列，从上次分配的分区的下一个空闲分区起查找，找到符合要求的第一个分区分配过程：设置一个起始查找指针，指向上次分配的分区的下一个空闲分区，分配时总是从起始查找指针所指向的表项开始查找，找到第一个满足要求的空闲区时，一分为二分配特点：该算法的分配和释放的时间性能较好；但较大的空闲分区不易保留。最佳适应算法算法思想：将空闲分区

7、按容量递增顺序排序，分配过程：每次分配时，从空闲分区链的链首开始查找，找到符合要求的第一个分区，一分为二分配特点：较大的空闲分区可以被保留；但容易形成很多外碎片（分区之间不能被利用的空间）最坏适应算法算法思想：将空闲分区按容量递减顺序排序分配过程：只需查找空闲区链最前面的空闲块即可特点：分配的时候，只需查找一次，分配的算法很快；但较大的空闲分区不被保留。分区回收算法如果释放区与临近的空闲区相连接，要将它们合并成较大的空闲区，否则空闲区将被分割得越来越小，最终导致不能利用。上邻接合并下邻接合并上、下邻接合并不邻接处理例：某系统内存使用情况如

8、下图，若采用首次适应算法分配内存，分别给出为某作业分配50k空间和回收作业4后的空闲分区链PL^080k110k50k350k100k580k60k080k110k160k300k350k45