c第四章存储器管理解读.ppt

内存(Main Memory或Primary Memory或Real Memory)也称主存,是指CPU能直接存取指令和数据的存储器。 4.0 存储器的层次结构 4.0 存储器的层次结构 在多道程序环境下，程序要运行必须为之创建进程，而创建进程的第一件事，就是要将程序和数据装入内存。 如何将一个用户源程序变为一个可在内存中执行的程序，通常要经过以下几步 : （1）编译：由编译程序（Compiler）将用户源代码编译成若干个目标模块（Object Module）； （2）链接：由链接程序（Linker）将编译后形成的目标模块以及它们所需要的库函数，链接在一起，形成一个装入模块（Load Module）； （3）装入：由装入程序（Loader）将装入模块装入内存。 1)静态链接： 在装入内存前链接成一个大的装入模块module。但需要解决两个问题，即： (1) 修改相对地址。 (2) 变换外部调用符号。 2)装入时动态链接： 边装入边链接，即装入一个模块时，便去找它的调用模块，如有便再装入，同时修改目标模块中的相对地址。 由于分开装入：便于模块更新修改；便于模块的共享。 3)运行时动态链接: 将对某些目标模块的链接推迟到执行时才进行。 凡在执行过程中未被用到的目标模块，都不会被调入内存或被链接到装入模块上，这样不仅可加快程序的装入过程，而且可节省大量的内存空间。 1.绝对装入：只能将目标模块装入指定的内存位置 缺点： （1）在程序中必须由程序员给出绝对地址。或者说此时的相对地址和绝对地址一样； （2）要求程序员对内存使用情况非常熟悉。事先知道自己的程序将要装在什么地方； （3）只适合于单道程序环境。 例如：某个程序员想在内存200处编一个程序： 2.可重定位的装入： 装入时将逻辑地址转换为物理地址(重定位)，逻辑地址从0开始。 适合于多道程序环境。 地址变换在装入时一次性完成，以后不变，可看作是静态重定位。 3.动态运行时装入： 模块装入内存后没有立即重定位，仍然是相对地址；只有当CPU执行到具有相对地址的代码时才去重定位，因此是动态重定位。 内存的分配 提纲 内存分配的总的介绍：连续分配方式--〉离散分配方式 例题：已知主存有256k容量，其中os占地端内存20k，有下列作业序列：分析内存分配情况和空闲分区表情况 作业1 要求 80k；作业2 要求 16k；作业3 要求 140k 作业1完成；作业3完成； 作业4 要求60k；作业5 要求 120k 例题：已知内存分配情况如下图。要求填写空闲分区表，并分配如下作业序列 作业4 大小2k，作业5 大小6k， 作业6 大小2k 例:某系统页面大小为1k，已知地址为A=4EA5h（16进制），问页号p是多少？页内地址d是多少？ 方法一：将A=4EA5h转化为十进制，利用上例中的方法求解： A=4EA5h = 20133 20133/1024= 19…….677 方法二： 由于地址系统是： 本题中页面大小为1k=1024 是需要10位 例：在一个分页存储管理系统中、某个作业的页表如下。已知页面大小为1024字节。试将逻辑地址1011、2148、3000、4000、5012转化为相应的物理地址 在基本的地址变换机构中，页表是放在内存中的。此时，CPU存取一个数据，需要访问内存2次。 第1次，访问内存中的页表，找出逻辑地址对应的物理地址； 第2次，访问内存物理地址处的数据。 为了提高地址变换速度，可在地址变换机构中增设一个具有并行查询能力的特殊高速缓冲寄存器，又称“快表”，用以存放当前访问的那些页表项。此时的变换过程可描述为： 例：某页式系统，页表存在内存中 （1）如果对主存一次存取要1.5微秒、存取一个数据需要多少时间 （2）如果系统有快表，平均命中率为85%，对快表的查找时间忽略为0，问此时存取一个数据要多少时间？ 图 4-21 利用段表和页表实现地址映射 2. 地址变换过程 图 4-22 段页式系统中的地址变换机构 4.5 虚拟存储器的基本概念 4.5.1 虚拟存储器的引入 1. 常规存储器管理方式的特征（新教材P142） 一次性，即作业在运行前需一次性全部装入内存。 (2) 驻留性，即作业装入内存后，便一直驻留在内存中，直至作业运行结束。 思考这样两种情形： (1)有的作业很大甚至超过了内存总容量； (2)有大量的作业要求运行，但内存容量不足以容纳所有这些作业。 2. 局部性原理 早在1968年， Denning.P就曾指出： (1) 程序