操作系统存储器管理ppt课件.ppt

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1、第六章存储器管理MemoryManagement存储体系存储层次结构访问速度越慢，容量越大，价格越便宜；最佳状态应是各层次的存储器都处于均衡的繁忙状态；存储体系高速缓存Cache：少量的、非常快速、昂贵、易变的内存RAM：若干兆字节、中等速度、中等价格、易变的磁盘：数百兆或数千兆字节、低速、价廉、不易变的由操作系统协调这些存储器的使用存储管理的功能存储分配和回收地址变换存储共享和保护存储器扩充基本概念逻辑地址（相对地址，虚地址）：用户的程序经过汇编或编译后形成目标代码，目标代码通常采用相对地址的形式，其首地址为0，其余指令中的地址都相对于首地址而编址。不能用逻辑地址在内存中读

2、取信息物理地址（绝对地址，实地址）内存中存储单元的地址，可直接寻址地址空间程序用来访问信息所用地址单元的集合，是逻辑（相对）地址的集合，由编译程序生成存储空间：主存中物理单元的集合地址映射LoadA2003456。。1200物理地址空间LoadAdata1data13456源程序LoadA20034560100200编译连接逻辑地址空间BA=1000符号地址、相对地址、绝对地址第四章存储器管理6.1程序的装入和链接6.2连续分配方式6.3基本分页存储管理方式6.4基本分段存储管理方式6.5虚拟存储器的基本概念6.6请求分页存储管理方式6.7页面置换算法6.8请求分段存储管理方

3、式第6章存储器管理主要内容一.程序的装入绝对装入方式可重定位装入方式动态运行时装入方式1.绝对装入方式：编译时，编译程序产生的目标代码是绝对地址。装入程序按装入模块中的地址将程序、数据装入内存，不需修改地址。绝对地址可直接由程序员给出，或在编译或汇编时给出。优点：装入过程简单。缺点：过于依赖于硬件结构，适用于单道程序系统。程序的装入（续）程序的装入（续）2.可重定位装入方式：重定位（地址映射/地址变换）：经编译得到的目标模块中为相对地址（通常从0开始），即地址都是相对于0开始的。装入模块中的逻辑地址与实际装入内存的物理地址不同。装入内存时，相对地址（数据、指令地址）要作出相应

4、的修改以得到正确的物理地址，这个修改的过程称为重定位。例：根据地址变换进行的时间及采用技术手段不同，可分为静态重定位和动态重定位。静态重定位：地址变换是在装入内存时一次完成的，且以后不能移动。一般情况下,物理地址=相对地址+内存中的起始地址适用于多道程序环境，可以将装入模块装入到内存中任何允许的位置。优点：不需硬件支持，可以装入有限多道程序。缺点：一个程序通常需要占用连续的内存空间，程序装入内存后不能移动，不易实现共享。程序的装入（续）MOVax,[2500]365010002500100001100012500MOVax,[2500]365程序空间内存空间0[12500]1

5、2500＝10000+2500物理地址基地址相对地址3、动态运行时装入方式（动态重定位）：装入模块中的为相对地址，在装入内存时，并不立即改变为物理地址（绝对地址），即装入后仍为相对地址。只有在程序真正执行到某一步时才对它进行地址转换。优点：OS可以将一个程序分散存放于不连续的内存空间，可以移动程序，有利用实现共享。缺点：该方式需要一定特殊硬件的支持，OS实现较复杂，是虚拟存储的基础。程序的装入（续）二、程序的链接0000装入模块目标模块链接是指将编译或汇编后得到的一组目标模块以及所需库函数装配成一个完整的装入模块(执行文件)。目标模块使用的地址是相对的，都是从0开始,形成统一

6、地址空间的装入模块的过程——链接。链接阶段产生的可执行目标程序在不运行时，通常作为一个二进制可执行文件驻留在硬盘上。程序的链接根据链接时间的不同，可把链接分成如下三种：静态链接装入时动态链接运行时动态链接程序的链接1、静态链接在装入内存之前进行，且链接后形成一固定的装入模块（也称为可执行程序），不再拆开的方式。完整的包含所有的目标模块链接后装入1.静态链接这种方式需要解决：1）对相对地址进行修改。即将各个模块中的相对地址统一为相对于一个起始地址0的相对地址；2）变换外部调用符号。即将各个模块中用到的外部调用符号转换为相对地址。目标模块是在装入内存时边装入边链接的。装入模块并不

7、包含所有目标模块由系统装入操作在装入同时找到需要的其它模块，并链接例如:IF<条件>THENS1ELSES2;优点：1）便于目标模块的修改和更新；2）便于多个应用程序对目标模块的共享。缺点：每次都要链接装入所有的模块，不论是否用到。2.装入时动态链接3、运行时动态链接一开始只链接装入部分模块;在运行过程中，若发现被调用模块不在内存，则发出请求，由OS查找、装入并链接到调用模块上,再执行。装入后链接具有高效且节省内存空间的优点。静态链接例例1printf(“OK”);目标模块1库模块voidprintf(