操作系统原理_庞丽萍_第七章主存管理.ppt

1 第七章 主存管理 (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 主存共享方式——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) 主存管理功能 一. 几个概念 1. 物理地址 (绝对地址、实地址) 物理地址是计算机主存单元的真实地址，又称为绝对地址或实地址。 2. 主存空间 物理地址的集合所对应的空间组成了主存空间。 3. 区域 物理地址集合的一个递增整数序列子集 n，n+1，┄，n＋m所对应的主存空间。 4. 逻辑地址 (相对地址、虚地址) 用户的程序地址(指令地址或操作数地址)均为逻辑地址。 5. 作业地址空间 用户程序所有的逻辑地址集合对应的空间。 6. 作业地址空间与主存空间 二. 主存管理功能 1. 实现逻辑地址到物理主存地址的映射 2. 主存分配 3. 存储保护 4. 主存扩充 三. 主存映射 1. 什么是地址映射 (1) 为什么要进行地址映射 作业的相应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。这种情况可用图7.1来说明。 (2) 什么是地址映射 将程序地址空间中使用的逻辑地址变换成主存中的物理地址的过程，称为地址映射。 2. 地址映射的时机与类别 (1) 编程或编译时确定地址映射关系 在程序编写或程序编译时确定虚、实地址之间的对应关系，结果是一个不能浮动的程序模块。 (2) 在作业装入时确定地址映射关系 —— 静态地址映射 在作业装入过程中随即进行的地址变换方式称为静态重定位或静态地址映射。 (3) 在程序运行时确定地址映射关系 —— 动态地址映射 在程序执行期间，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) 主存分配策略 在众多个请求者中选择一个请求者的原则。 (2) 放置策略 选择一个空闲区或若干空闲区的原则。 (3) 调入策略 决定信息装入主存的时机 预调策略：预先将信息调入主存 请调策略：当需要信息时，将信息调入主存 (4) 淘汰策略 在主存中没有任何可用的空闲区时，决定哪些信息从主存中移走，即确定淘汰已占用的内存区的原则。 3. 实施主存分配与回收 五. 主存扩充 主存扩充也就是提供虚拟存储器 1. 问题的提出 主存容量始终显得十分紧张 如何使用户使用计算机不受主存容量的限制？ 2. 解决问题的思路