主存地址空间.ppt

游戏中的现象 第七章 主存共享特征—空间分片 （一） 主存的共享方式 （二） 主存管理的功能 （三） 分区存储管理技术 （四） 页式存储管理技术 （五） 段式及段页式存储管理技术 （一） 主存的共享方式 一. 存储器 (storage, memmory) 能接收数据和保存数据、而且能根据命令提供这些数据的装置。 二. 存储器的分类 三. 主存的共享方式—空间分片 大小不等的区域—— 分区存储管理 分段存储管理 大小相等的片 —— 页式存储管理 两者结合 —— 段页式存储管理 （二）主存管理的功能 一. 几个概念 1. 物理地址（绝对地址、实地址）： 把内存分成若干个大小相等的存储单元，每个单元给一个编号，这个编号称为内存地址，是计算机主存单元的真实地址。存储单元占8位，称作字节（byte）。 2. 物理地址空间： 物理地址的集合称为物理地址空间（主存地址空间），它是一个一维的线性空间。 3. 逻辑地址（相对地址、虚地址）: 用户编程序时所用的地址。基本单位可与内存的基本单位相同，也可以不相同。 4. 作业地址空间（逻辑地址空间、虚地址空间）: 用户程序地址的集合称为逻辑地址空间，它的编址总是从0开始，可以是一维线性空间，也可以是多维空间。 5. 作业地址空间与主存空间 二. 主存管理的功能 1. 地址映射 将程序地址空间中使用的逻辑地址变换成主存中物理地址的过程. 2. 主存分配 按照一定的算法把某一空闲的主存区分配给作业或进程。 3. 存储保护 保证用户程序(或进程映象)在各自的存储区域内操作，互不干扰。 4. 主存扩充（提供虚拟存储技术） 向用户提供一种不受物理存储器大小和结构限制的用户编程时使用的存储器。即使在用户程序比主存容量还要大的情况下，程序也能正确运行。 三. 主存映射 1. 什么是地址映射 （1）为什么要进行地址映射 进程在处理机上运行时，所要访问的指令和数据的实际地址和地址空间中的地址是不同的。 （2）静态地址映射（静态重定位） 优点： 实现简单 不要硬件的支持 缺点： 程序一旦装入内存，移动就比较困难 时间上的浪费：程序装入内存时要将所有访问内存的地址转换成物理地址 （3）动态地址映射 程序执行期间，随着每条指令和数据的访问自动地连续地进行地址映射。 3.静态地址映射与动态地址映射的区别 静态地址映射 动态地址映射 ? 在作业装入过程中 ? 在程序执行期间 进行地址映射 进行地址映射 ? 需软件 ? 需硬件地址变换机构 重定位装入程序 重定位寄存器 ? 需花费较多CPU时间 ? 地址变换快 ? 不灵活 ? 灵活 四. 主存分配 1. 构造分配用的数据结构 主存资源信息块：等待队列头指针 自由主存队列头指针 主存分配程序地址 2. 制定分配策略 （1）放置策略：决定内存中放置信息的区域 （2）调入策略：决定信息装入内存的时机 预调策略、请调策略 （3）淘汰策略：内存不足时，决定哪些信息移出主存 3. 实施主存分配与回收 五. 主存扩充（提供虚拟存储器） 1、问题的提出 物理存储器的结构是个一维的线性空间，容量有限 用户程序为多维空间，可能比内存容量小，也可能比内存容量大，甚至大很多 在主存容量十分紧张的情况下， 如何让用户使用计算机不受主存容量的限制？ 如何将与物理内存结构不同，且大于物理内存容量 的用户程序装入运行？ 3. 实现方法 ? 程序的全部代码和数据存放在辅存中 ? 将程序当前执行所涉及的那部分程序代码放入主存中 ? 程序执行时，当所需信息不在主存，由操作系统和硬件配合完成从辅存中调入信息，程序继续执行 5. 虚拟存储器的核心 ? 逻辑地址与物理地址分开 ? 主存空间与地址空间分开 ? 提供地址变换机构 6. 实现虚拟存储器的物质基础 ? 有相当容量的辅存: 足以存放多用户的作业的地址空间 ? 有一定容量的主存: 存放运行进程的当前信息 ? 地址变换机构 六. 存储保护 1. 什么是存储保护 多