第五章存储器管理概要.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 总剩余空间大于进程所需空间，仍然无法执行 进程中某些程序段并非经常执行，常驻内存效率低 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 分配算法主要用于动态分区的情况 * * * * * * 重点回顾 可变分区分配算法 ① 首次适应（first fit）算法 ② 最佳适应（best fit）算法 ③ 最差适应（worst fit）算法 ④ 循环首次适应（next fit）算法 可变分区的回收 紧凑（拼接）技术 重点回顾 页面：分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成大小相等的若干片，这样的片被称为页或页面。 物理块：页式存储管理将物理内存空间按页面大小划分为若干个存储块，每个存储块称为物理块，也称为页框或块。 页表：系统需记录进程逻辑页与内存物理块之间的对应关系，这往往通过为每个进程建立的页面映像表来实现，页面映像表常常简称为页表。 物理地址 1000 1004 1008 8 2 3 1 2 0 页面号 页号 452 8 OS 物理地址 1024*8+452=8644 8644 ＋ 页表 452 2 逻辑地址2500 越界中断 ＞ 页表控制寄存器 1000 页表始址 3 页表长度 图　分页系统的地址变换机构 5.4.4 页面的共享 1．可重入技术 可重入代码又称为纯代码(Pure Code)，它是一种不允许任何进程对其修改的代码。事实上，大多数代码在执行时都可能发生改变。 为了保证可重入代码不被修改，每个进程中都配以局部数据区，把进程执行中改变的代码拷贝到该数据区。 这样一来，进程只需对该数据区(属于该进程私有)中的内容进行修改，无需改变共享代码，此时共享代码成为可重入码。 5.4.4 页面的共享 2．共享的实现 进程的逻辑地址空间通常由多个页面组成，其中既包括自己的程序和数据页面，也包括操作系统或者其他进程的共享页面。 页面共享指的是一个页面同时供多个进程使用。系统提供的共享页面，可能具有不同的调用方式。 5.4.4 页面的共享 5.4.5 基本分页存储管理优缺点 基本分页存储管理方式的优点是： ① 一个程序不必连续存放、没有外碎片； ② 每个进程平均拥有半页的内碎片； ③ 便于改变程序占用内存空间的大小。 其主要缺点是： ① 采用动态地址映射进行地址变换，增加了计算机成本，降低了程序执行速度； ② 页表要占用一定容量的内存空间，建立和管理页表也需要一定的系统开销； ③ 每个进程的最后一页一般装不满，存在页内碎片； ④ 如果共享内容跨页存放，则不易于实现共享； ⑤ 程序需要全部装入内存，增加了内存的存储压力 5.5 基本分段存储管理方式 5.5.1 分段存储管理的引入 分页系统中，页是存放信息的物理单位，其本身没有完整的意义，不便于实现信息共享。而用户编程时使用的段更便于实现信息共享。 在多道程序环境下，操作系统必须采取一定的保护措施，防止其它进程对某进程在内存中的数据进行有意或无意的破坏。信息保护和信息共享类似，同样也需以段为单位进行。 动态链接技术中也要求以段为管理单位，分段存储管理更利于实现动态链接 5.5.2 基本概念 1．分段 在分段存储管理方式中，作业的地址空间按照用户编程时划分的自然段被分为若干部分。每个段定义了一组逻辑信息，有自己的段名。为了方便操作，通常用一个从0开始编号的段号来代替段名。 进程各段在内存中可以不连续存放，但每段要求在内存中连续存放。内存中各段的长度由用户程序中的段长决定，因此各段长度不等。 子程序 数组 主程序 子程序 数组 主程序 作业A 0 1K 0 0.5k 0 300 0 200 5.5.2 基本概念 2．地址结构 进程的地址空间分成多个段，因而其逻辑地址是二维的，由段号(段名)和段内地址（段内偏移量）所组成 。 5.5.2 基本概念 3．段表 在前面所介绍的动态分区分配方式中，系统为整个进程分配一个连续的内存空间。 而在分段式存储管理系统中，则是为每个分段分配一个连续的分区，而进程中的各个段可以离散地移入内存中不同的分区中。 为使程序能正常运行，亦即，能从物理内存中找出每个逻辑段所对应的位置，在系统中为每个进程建立一张段映射表，简称“段表”。 每个段在表中占