ch4存储管理.pptx

第4章 存储管理;知识要点;存储管理的主要功能;存储管理的主要功能;4.1 存储器工作原理 ;;4.1.1 存储器层次;各级存储器性能;内存的物理组织;程序的逻辑结构;;4.1.2 地址转换与存储保护(1);1. 编译、链接、装载(1);1. 编译、链接、装载(2);1. 编译、链接、装载(3);2. 地址重定位;2. 地址重定位;2. 地址重定位;2. 地址重定位;2. 地址重定位;2. 地址重定位;3. 存储保护;界地址寄存器（界限寄存器）： 在CPU 中设置一对界限寄存器来存放该用户作业在主存中的下限和上限地址，分别称为下限寄存器和上限寄存器。 存储保护键： 每个存储块都有一个存储保护键，附加在每个存储块上。当操作系统挑选作业运行时，操作系统同时将该作业的存储键号存放到程序状态字PSW的存储键(“钥匙”)域中。每当CPU访问主存时，都将对主存块的存储键与PSW中的“钥匙”进行比较。以判断访问是否合法。;3. 存储???护;4.2 连续存储空间管理;4.2.1 固定分区存储管理 ;4.2.1 固定分区存储管理;;4.2.1 固定分区存储管理;4.2.1 固定分区存储管理;4.2.1 固定分区存储管理;4.2.1 固定分区存储管理;4.2.2 可变分区存储管理;工作过程;;; ;可变分区存储管理数据结构;可变分区回收算法;链表空闲区管理方法;链表空闲区管理方法;可变分区管理分配算法;最优适应法;适应分配法例子;适应分配法例子;最先适应法;最坏适应法 ;可变分区地址转换与存储保护;多对基址/限长寄存器;4.2.3内存不足的存储管理技术;1.移动技术（1）;1.移动技术（2）;1. 移动技术（3）;移动算法的实施时机 ;2. 对换技术（1）;2. 对换技术（2）;3. 覆盖技术（1）; ;4.3 分页存储管理;4.3.1 分页存储管理基本原理;1、逻辑地址表示;2、主存分配原则;;3、页表 ;3、页表;4、页面大小的确定 ;;5、地址转换与存储保护 ;5、地址转换和存储保护;6、实例;;7、简单分页优缺点;4.3.2分页存储空间分配和去配;内存分配的位示图和链表方法;4.3.4分页存储空间页面共享和保护;１. 页面共享;2. 页面保护; 3. 运行时动态链接;3. 运行时动态链接;4.4 分段存储管理;4.4.1 程序分段结构;分段存储管理引入的主要原因;模块化程序设计的分段结构;4.4.2 分段存储管理基本原理;;4.4.2 分段存储管理基本原理;;4.4.2 分段存储管理基本原理;4.4.2 分段存储管理基本原理;4.4.3分段存储管理共享和保护;段号 ;地址转换实例;;4.4.4 页式和段式系统的区别 ;4.4.4 页式和段式系统的区别;4.5虚拟存储管理;4.5.1 虚拟存储器概念;程序运行的局部性特性 ;产生局部性的典型原因;4.5.1 虚拟存储器概念;4.5.1 虚拟存储器概念;虚拟存储器概念图 ;实现虚拟存储器须解决的问题;虚拟存储管理实现技术;4.5.2 分页虚拟存储系统;4.5.2 分页虚拟存储系统;请求分页虚存管理页表扩展;外页表;1、分页虚存系统硬件支撑;1、分页虚存系统硬件支撑;MMU主要功能;缺页中断处理的过程 ;2、直接映象的页地址转换 ;2、直接映象的页地址转换;2、直接映象的页地址转换;3、多级页表的地址转换 ;3、多级页表地址映射;3、多级页表地址映射;3、多级页表地址映射;3、多级页表地址映射;4、反置页表地址转换;4、反置页表地址转换;4、反置页表地址转换;5、请求分页虚存地址转换过程(1);5、请求分页虚存地址转换过程(2);5、请求分页虚存地址转换过程(3);请求分页虚存系统优缺点;4.5.3请求段页式虚存管理;请求段页式虚存管理的基本原理;;主存分配 ;段页式虚存管理的数据结构;地址转换(1);地址转换(2);地址转换(3); ;段页式虚存管理优缺点 ;段页式虚存管理优缺点 ;存储管理方案小结 ;4.5.4 页面管理策略;1、页面装入策略;2、页面清除策略;3、页面分配策略;3、页面分配策略;4、页面替换策略;固定分配和局部替换策略配合使用;固定分配和局部替换策略配合使用;可变分配和全局替换策略配合使用;可变分配和局部替换配合使用;5、缺页中断率;影响缺页中断率的因素 ;程序局部性例子;;6、全局页面替换策略;1)最佳页面替换算法;2)先进先出页面替换算法;FIFO 调度算法的Belady 异常现象;Belady 异常现象举例;页面缓冲算法 ;3)最近最少用页面替换算法;LRU算法实现：页面淘汰队列(1);LRU算法实现：页面淘汰队列(2);LRU算法实现：页面淘汰队列(3);LRU算法实现：引用位法;LRU算法实现：计数法;LRU算法实现