ch4 存储管理 - cosec.ppt

操作系统 第四章 存储管理 笫四章 存储管理 4.1 存储器 4.2 连续存储空间管理 4.3 分页式存储管理 4.4 分段式存储管理 4.5 虚拟存储管理 4.6 Intel x86分段和分页存储结构 4.7 Linux虚拟存储管理 4.8Windows2003虚拟存储管理 存储管理的功能 分配和去配： 抽象和映射： 隔离和共享： 存储扩充： 4.1 存储器 4.1.1存储器的层次 4.1.2地址转换与存储保护 4.1.1 存储器的层次 寄存器 高速缓存 主存储器 磁盘缓存 固定磁盘 可移动存储介质 4.1.2 地址转换与存储保护(1)程序的编译、链接、装入和执行  链接 动态重定位 静态重定位 … 源程序模块1 源程序模块2 源程序模块n … 目标代码1 目标代码2 目标代码n 可重定位目标代码(装载代码)(辅存) 编译 装入 执行 程序名字 空间 逻辑地址 空间 物理地址 空间 可执行二进代码(主存) 库代码 可执行二进代码(主存) 地址转换与存储保护(2) 逻辑地址（相对地址）与物理地址（绝对地址） 逻辑地址空间与物理地址空间 地址转换或重定位 静态重定位与动态重定位 存储保护 地址转换与存储保护(3) 静态重定位 进程执行前一次完成 需要修改程序：将程序中所有逻辑地址修改成物理地址 缺点：程序在运行过程中不能在内存中移动 动态重定位 每次访问内存单元前才进行地址变换 由特殊硬件寄存器支持：CS、DS、SS、ES等 优点：允许程序在内存中的动态移动 4.2 连续存储空间管理 4.2.1 固定分区存储管理 4.2.2 可变分区存储管理 4.2.3 伙伴系统 4.2.4 主存不足的存储管理技术 4.2.2 固定分区存储管理 固定分区存储管理的基本思想 将主存空间划分成数目固定不变的分区，各分区大小不等，每个分区只能装入一个作业 固定分区存储管理的数据结构 主存分配表：各分区起始地址、长度、占用标志 作业进入固定分区排队策略 每个分区一个队列 集中等待队列 固定分区存储管理的地址转换和存储保护 B 下限寄存器 逻辑地址 CPU 绝对地址 操作系统区 用户分区1 用户分区2 用户分区3 B+L2 上限寄存器 B+L2 越界中断 用户分区4 用户分区5 用户分区6 4.2.2 可变分区存储管理 可变分区 存储管理是按作业的实际大小来划分分区，且分区个数也是随机的,实现多个作业对主存的共享，进一步提高主存资源利用率。 可变分区方式主存分配示例? 操作系统 作业1 空闲区 作业2 空闲区 4KB 10KB 46KB 52KB 128KB 操作系统 作业1 空闲区 作业2 空闲区 4KB 10KB 40KB 46KB 52KB 128KB 作业3 操作系统 作业1 空闲区 4KB 10KB 40KB 128KB 作业3 可变分区存储管理数据结构 可变分区主存分配表可由两张表格组成， “已分配区表” “未分配区表” 可变分区回收算法 A X B A B A X A X X B B X 变为 变为 变为 变为 X终止前 X终止后 链表空闲区管理方法 空闲区开头单元存放本空闲区长度及下个空闲区起始地址,把所有空闲区都链接起来,设置第一块空闲区地址指针,让它指向第一块空闲区地址。 申请空闲区; 归还空闲区。 可变分区管理分配算法 1）最先适应分配算法 2）下次适应分配算法 3) 最优适应分配算法 4）最坏适应分配算法 5) 快速适应分配算法 可变分区地址转换与存储保护 基址 基址寄存器 逻辑地址 CPU 绝对地址 操作系统区 空闲分区1 用户作业1 空闲分区2 限长 限长寄存器 限长 越界中断 多对基址/限长寄存器 进程B虚CPU 进程A虚CPU 物理主存 进程A 私有空间 进程B 私有空间 共享区 重定位寄存器1 限长寄存器1 重定位寄存器2 限长寄存器2 重定位寄存器1 限长寄存器1 重定位寄存器2 限长寄存器2 多对重定位