操作系统第四章存储管理ppt课件.ppt

《操作系统第四章存储管理ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章存储器管理4.1内存分区管理方式4.2内存分页管理方式4.3内存分段管理方式4.4内存段页管理方式本章主要介绍各种实存储分配和管理方案，虚拟存储器的概念及实现不同虚拟存储器的技术的讨论。注：在介绍各种存储器管理技术方案之前，首先指出存储器管理的主要目的及其应提供的主要功能，并说明在存储器管理中几个十分重要的概念。例如：存储器的层次、存储分配、地址重定位等概念。重点：分页存储管理方式分段存储管理方式图4-1对用户程序的处理步骤源程序编译程序目标模块链接程序装入模块应用程序系统源语句库私有源语句

2、库私有目标库系统目标库装入程序装入内存符号指令数据说明I/O说明0目标程序x0A作业JA+x512K名空间地址空间(作业J的源程序)存储空间装入编译简言之，地址空间是逻辑地址的集合；存储空间是物理地址的集合。一个是“虚”的概念，一个是“实”的物体。一个编译好的目标程序存在于它自己的地址空间中，当要它在计算机上运行时，才把它装入存储空间，关于存储管理中三个空间的定义可以通过下面的图示来理解。编译（多用于嵌入式系统）虚拟存储器的基本概念问题的提出一个程序要求的存储容量超过整个内存空间有大量的作业需要装

3、入内存运行而内存空间不足解决方案1.从物理上增加内存容量。但这会增加系统成本，并且增加是有限的。2.从逻辑上增加内存容量。这正是虚拟存储技术所要解决的主要问题。虚拟存储器定义与特点进程中的目标代码、数据等的虚拟地址组成的虚拟空间称为虚拟存储器虚拟存储器特点：不考虑物理存储器的大小和信息存放的实际位置，只规定每个进程中相关信息的相对位置每个进程拥有自己的虚拟存储器，其容量由计算机的地址结构和寻址方式确定。覆盖与交换技术覆盖：将程序划分为若干个功能相对独立的段，按照其逻辑结构让那些不会同时执行的程序段

4、共享同一块内存区的虚拟存储技术称为覆盖交换：将内存某部分的程序或数据写入外存交换区，再从外存交换区中调入指定的程序或数据到内存中来，并执行的一种虚拟存储技术称为交换区别:覆盖发生在一个进程或作业内，交换在进程或作业之间，不要求程序员给出程序段的覆盖结构，而且覆盖只能覆盖那些与被覆盖程序无关的程序段。存储器管理的功能内存的分配与回收方式（分区，页，段）地址变换（从虚拟空间到物理空间的变换）内存与外存数据传输方式（覆盖和交换技术）内存信息安全（共享与保护）4.1内存分区管理一、分区分配1.分区式分配方

5、式：系统把内存划分为若干大小不等或相等的分区。一个进程占据一个分区。早期用于多道程序的一种较简单的存储管理方式。它又可以分为：⑴固定分区固定式分区的划分方法有两种：(a)分区大小相等(b)分区大小不等⑵动态（可变）分区可变分区的划分方式有两种：(a)分区数目固定而大小可变(b)分区数目和大小均可变分区号大小始址状态112K20K已分配232K32K已分配364K64K已分配4128K128K未分配（分区说明表）操作系统作业A作业B作业C020K32K64K128K256K≈≈存储空间分配情况固定分

6、区方式存储管理的优点是分区方法特别简单，实现起来也很容易；缺点是存储空间的利用率太低。现在的操作系统几乎不用它了。名词：固定分区的内存分配方式分给用户而未被利用的内存部分，称作存储器的“内零头”(InternaIFragmentation)。动态分区分配为了减少存储区域的内零头，进一步提高主存的利用率，使存储空间的划分更加适应不同的作业组合，人们设计了动态（可变）式分区方案。所谓动态式分区分配是指根据进程的实际需要，动态地为之分配连续的内存空间。即分区的边界可以移动，分区的大小是可变的。动态式分区

7、又有两种不同选择，一种是分区的数目固定大小是可变的，而另一种则允许分区的数目和大小都是可变的。为了说明它们之间的重要差异，我们考虑一个具有256K字节存储器的系统。第一种方案（内存分区数目固定大小可变）：假定系统初始化时规定把存储空间划分为8个分区。在下图(a)中用问号(?)来表示它们。在系统运行一段时间后，已有192K存储空间分配给7个作业，剩下64K还未分配，如下图(b)所示。现在，又有两个作业P和Q准备调入，它们每个需要32K存储空间。显然，我们有足够的存储空间。却没有足够数的存储区域(目前

8、只有一个可用)。因此，只能允许一个作业(如：P)被调入，如下图(c)所示。？？？？？？？？0256K(a)已分配的100K(3个作业占用)未分配的64K已分配的92K(4个作业占用)0256K(b)已分配的100K(3个作业占用)分配给P:32K(浪费掉32K)已分配的92K(4个作业占用)0256K(c)第二种方案(内存分区数可变)：。为了便于比较，把相应情况的分配示于图(a)中。最初，没有建立任何分区，整个可用的存储空间用一个问号来表示；之后，发生上述所说在系统运行一段时间后，