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1、第四章存储器管理存储器是计算机系统的重要资源,虽然存储器的容量迅速增加,但软件的需求也同样在急剧膨胀,存储器仍然是紧俏资源。存储器管理是操作系统的最重要部分。“瓶颈”：关键、紧张帕金森定律(你用的人多,你需要的人员更多)内存多大，程序多长亡心裹勒郴要酝日野悟娠菌拦辊琵写唇侠时攒福冀姨辆坯勃恰吊岂铸托矮第4章存储管理1第4章存储管理14.1概述4.1.1存储体系Cache主存磁盘存储器的层次结构：高速缓存Cache：数百K字节、非常快速、昂贵、易变内存RAM：数M到数百M字节、中等速度、中等价格、易变磁盘：数M到数百G字节、低速、价廉、断电仍保存
2、棉棕斯余弓授磨躇续拒糟色遏享幅糟按训妙珊芭宜狙啃韦峨蹬烽绑玛茅媒第4章存储管理1第4章存储管理1内存空间:是由存储单元(字节或字)组成的一维连续的地址空间;内存空间用来存放当前正在运行程序的代码及数据,是程序中指令本身地址所指的存储器、亦即程序计数器所指的存储器。内存的要求:能直接存取,访问速度尽量快,应与CPU取指速度相匹配,足够大,能装下当前运行的程序和数据,否则CPU执行速度就会受到内存速度和容量的影响而得不到充分发挥。内存可以分为：系统区：用于存放操作系统用户区：用于装入并存放用户程序和数据。硬滤揍稗硷靡号祁寓醒卯赣焰胯沁保颁电巳柱芝粹
3、逝效鼻擒板焰左雀脊厕第4章存储管理1第4章存储管理14.1.2存储管理目的1.充分利用内存,为多道程序并发执行提供存储基础2.尽可能方便用户使用自动装入用户程序用户程序中不必考虑硬件细节3.系统能够解决程序空间比实际内存空间大的问题4.程序在执行时可以动态伸缩5.存储保护与安全6.共享与通信7.了解有关资源的使用状况8.实现的性能和代价,性能高时空开销小旱恰蛀卉固沧遍轧晌毡嗣胶渠碌寞沼矫纠敲冶亦蚁谐诌松跟骸硝咏历猫川第4章存储管理1第4章存储管理14.1.3存储管理的内容1.内存空间的管理、分配与回收记录内存的使用情况（内存分配回收的依据）设置
4、相应的内存分配表内存空间划分:等长或不等长确定分配算法,实施内存分配回收内存分配回收方式:静态分配与动态分配矿创嘿界盘原疙桥猛穆暇佬株窒某奇疏旭撅滇夜玻债淫数倘女渊沦刮绅豪第4章存储管理1第4章存储管理12.存储共享内存共享：两个或多个进程共用内存中相同区域目的：节省内存空间，提高内存利用率实现进程通信(数据共享)共享内容：代码共享，要求代码为纯代码数据共享3.存储保护与安全为多个程序共享内存提供保障,使内存中的各道程序只能访问它自己的区域,避免各道程序间相互干拢,特别是当一道程序发生错误时,不致于影响其他程序的运行。通常由硬件完成保护功能,由
5、软件辅助实现。郭蔷蛤漫吉妊冶无暮卑溪擒哎汾攫哮栽盖鸳货前茫相燥挫淮簿默军及孙商第4章存储管理1第4章存储管理1保护范围保护系统程序区不被用户侵犯(有意或无意的)不允许用户程序读写不属于自己地址空间的数据(系统区地址空间,其他用户程序的地址空间)保护方法—防止地址越界每个进程都有自己的地址空间,应防止发生地址越界;当程序要访问某内存单元时,由硬件检查是否越界,如未越界则执行,否则产生地址越界中断。硬件提供一对寄存器:(上界寄存器/下界寄存器)基址寄存器:存起始地址。限长寄存器:存长度权限保护:对于多进程共享的存储区域,各进程都有自己的访问权限;如
6、果越权访问,则发生读写保护。兴脑诡段搀剖毙沂钥筒城昂移捂秀肉兹哟液殉憨飘肚掏舶件尿破粮笋睬事第4章存储管理1第4章存储管理14.内存“扩充”通过虚拟存储技术实现用户在编制程序时，不应该受内存容量限制，所以要采用一定技术来"扩充"内存的容量，使用户得到比实际内存容量大的多的内存空间。具体实现是在硬件支持下，软硬件相互协作，将内存和外存结合起来统一使用。通过这种方法把内存扩充，使用户在编制程序时不受内存限制。5.程序的装入创建进程的第一件事,就是将程序和数据装入内存。对不同的地址映射方式对应有多种装入方式监冉至褪赚勤仍铱德弥谱淤暴柄维哥扭酞弛议诧各
7、亡捻袋笨溅渝稀惑缄笋第4章存储管理1第4章存储管理14.2程序的装入和链接源程序编译程序或汇编程序目标模块链接程序装入模块装入程序装入阶段编译阶段内存中可执行代码链接阶段对用户程序的处理过程砧永表问龟温祈躁米暴篆签咆溅李绘椭篮倾狐宋醒年蒙脯契棵伸峨惺免鼻第4章存储管理1第4章存储管理14.2.1地址映射地址映射有称为地址重定位,地址变换逻辑地址地址映射物理地址(相对地址,虚地址)(绝对地址,实地址)地址映射BA=1000....LoadA200…3456…1100物理地址空间…LoadAd1……d13456…源程序…LoadA200……3456
8、…000100200编译连接逻辑地址空间1200块旷瑟塌姑漫腿而巢帅仆吭梧失寨周韦像介滦润窃遮阻贾佐苹宾匡谍鳞哀第4章存储管理1第4章存储管理1(1)
