算法：空闲分区.ppt

课程主要内容 操作系统引论（1章） 进程管理（2-3章） 存储管理（4章） 设备管理（5章） 文件管理（6章） 操作系统接口（7章） 系统安全性（9章） *分布式操作系统 第4章 存储器管理 存储管理的主要任务是为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，提高存储器的利用率以及从逻辑上扩充存储器。为此存储管理应具有以下功能: 实现内存的分配和回收 地址变换 “扩充”内存容量 进行存储保护 第4章 存储器管理 4.1程序的装入和链接 4.2 连续分配存储管理方式 4.3 基本分页存储管理方式 4.4 基本分段存储管理方式 4.1 程序的装入和链接 4.1 程序的装入和链接 4.1.1 程序的装入 绝对装入方式 可重定位装入方式 动态运行时装入方式 4.1.2 程序的链接 根据链接时间的不同，可将链接分成三种： 静态链接 装入时动态链接 运行时动态链接 1、绝对装入方式 在编译时，如果知道程序将驻留在内存的什么位置，那么，编译程序将产生绝对地址的目标代码。绝对装入程序按照装入模块中的地址，将程序和数据装入内存。装入模块被装入内存后，由于程序中的逻辑地址与实际内存中的地址完全相同，故不需对程序和数据的地址进行修改。 该装入方式只适用于单道程序环境。 重定位：由于一个作业装入到与其地址空间不一致的存储空间所引起的，需对其有关地址部分进行调整的过程就称为重定位（实质是一个地址变换过程/地址映射）。根据地址变换进行的时间及采用技术手段不同，可分为静态重定位和动态重定位两类。 基本概念 逻辑地址（相对地址，虚地址） 用户的程序经过汇编或编译后形成目标代码，目标代码通常采用相对地址的形式，其首地址为0，其余指令中的地址都相对于首地址而编址。 不能用逻辑地址在内存中读取信息。 物理地址（绝对地址，实地址） 内存中存储单元的地址，可直接寻址。 地址转换 为了保证CPU执行指令时可正确访问存储单元，需将用户程序中的逻辑地址转换为运行时由机器直接寻址的物理地址，这一过程称为地址映射。 基本概念 静态地址转换（静态重定位） 当用户程序被装入内存时，一次性实现逻辑地址到物理地址的转换，以后不再转换。 一般在装入内存时由软件完成。 动态地址转换（动态重定位） 在程序运行过程中要访问数据时再进行地址变换（即在逐条指令执行时完成地址映射。一般为了提高效率，此工作由硬件地址映射机制来完成。硬件支持，软硬件结合完成）。 硬件上需要一对寄存器的支持。 2、可重定位装入方式 可重定位装入方式：事先不知用户程序在内存的驻留位置，装入程序在装入时根据内存的实际情况把相对地址（逻辑地址）转换为绝对地址，装入到适当的位置。（在装入时进行地址转换） 用于多道程序环境 3、动态运行装入方式 如果事先不知用户程序在内存的驻留位置，为了保证程序在运行过程中，它在内存中的位置可经常改变。装入程序把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中相对地址转换为绝对地址，而是在程序运行时才进行。这种方式需一个重定位寄存器来支持。（在程序运行过程中进行地址转换） 二、程序的链接 1、静态链接方式 是一种事先链接方式，即在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装入模块(执行文件)，以后不再拆开。 实现静态链接应解决的问题： （1）相对地址的修改 （2）变换外部调用符号 存在问题： （1）不便于对目标模块的修改和更新 （2）无法实现对目标模块的共享 静态链接方式 二、程序的链接 2、装入时动态链接方式 指将一组目标模块在装入内存时边装入边链接的方式,具有便于修改和更新、便于实现对目标模块的共享。 存在问题：由于程序运行所有可能用的目标模块在装入时均全部链接在一起，所以将会把一些不会运行的目标模块也链接进去。如程序中的错误处理模块。 3、运行时动态链接方式 在程序运行中需要某些目标模块时，才对它们进行链接的方式。具有高效且节省内存空间的优点。 4.2 连续分配存储管理方式 连续分配方式：指为一个用户程序分配一片连续的内存空间。 4.2.1 单一连续分配方式 4.2.2 固定分区分配方式 4.2.3 动态分区分配方式 4.2.4 动态重定位分区分配方式 分区的存储保护 覆盖与交换 4.2.1 单一连续分配方式（单独分区分配） 存储管理方法：将内存分为系统区（内存低端，分配给OS用）和用户区（内存高端，分配给用户用）。采用静态分配方式，即作业一旦进入内存，就要等待它运行结束后才能释放内存。 最简单的一种存储管理方式，但只能用于单用户、单任务的OS中。 单一连续分配方式 主要特点：管理简单，只需小量的软件和硬件支持，便于用户了解和使用。但因内存中只装入一道作业运行，内存空间浪费大，各类资源的利用率也不高。 例子 一个容量为25