停止放映-软件开发技术基础-西安交通大学.PPT

教学目标 了解存储器与设备管理的 ? 概念、任务及采用的方法和技术 学习要求 通过本单元的学习，了解、弄清、掌握： ? 存储器与设备管理的概念、目的、任务 功能、存储分配、地址重定位、虚拟存储器 ? 存储器与设备管理的常用方法和技术 单一连续区、多连续区、页式、段式等管理方法 ? I/O设备的分类及用途 ? I/O设备与CPU的通信方式 —循环测试、中断、DMA、通道方式 ? 设备分配、管理的常用方法和技术 —SDT、DCT、COCT、CHCT表在设备管理机制中的作用 一、存储器管理 存储器（Memory）能接收数据、保存数据、而且能根据命令提供这些数据的装置。 存储管理 存储管理是针对的。主存是CPU直接存取指令和数据的设备，所以，它是系统程序和用户程序共享的重要系统资源。 如何 分配和管理有限的存储资源，是设计人员甚至用户要研究、考虑的问题。 存储器管理的目的 尽量方便用户 提高主存的利用率 存储管理的主要功能 ?存储分配 主存的分配和回收。为管理主存而设置的相应的组织机制，记录主存的状态信息、已分配、未分配块、分配策略等。 ?存储容量 当用户所需存储空间大于可用主存容量时，系统采用存储器的多级机制、虚拟存储、自动覆盖等技术。 ?地址变换 程序语言的符号地址空间到进程的物理地址的转换。 ?存储保护 在多道程序系统中，系统进程和用户进程间、用户和用户进程间的存储空间的保护。 存储空间的分配和释放 在计算机中，无论是系统程序、还是用户程序，无论是数据、还是文件，凡要处理必须装入主存。如何管理分配存储空间？ 需要考虑和解决的问题： ? 在多层次存储结构中，如何确定存储位置？ ? 系统程序和用户程序如何管理？ ? 大于主存的程序能否运行？ ? 多道程序处理系统如何管理各个程序的存储空间？ ? 如何分配存储器？采用何种分配策略？ 多存储层次结构示意图 存储分配方式 ? 直接分配 在源程序中直接使用主存的物理地址。对用 户要求高、使用不方便、易出错。早期计算 机系统中使用。 ? 静态分配 在作业装入前，由程序一次性说明作业所包 含的地址空间。确定后在整个程序执行过程 中不再改变。简单、利用率低、难于实现多道 程序对资源的共享。 ? 动态分配 在作业被装入主存或在执行过程中，才确定 其存储分配。管理复杂、但利用率高，容易实 现主存的资源共享。在现代多道程序系统中， 主要采用动态分配方式。 存储空间的地址变换 用户在程序中使用的是符号名，编译系统在产生的目标程序中使用的是逻辑地址(相对地址),而可执行程序在计算机中运行时使用的是物理地址(绝对地址)。由程序的符号名空间到运行时真正使用的物理地址空间转换叫“地址转换”, 也称为程序的重定位。 地址重定位 将一个作业从它的逻辑地址变换成它要装入的、或要重定位的主存地址的过程。在多道程序系统中，为了方便用户的使用，对于每个作业的主存空间可以看成是由地址0开始的连续的地址空间，称之为逻辑地址空间。但作业运行是在主存，因此，要进行地址的转换；称之为 “地址重定位”（地址映射）。 重定位两种方式：静态重定位和动态重定位。 静态地址重定位 是指在作业执行之前进行的重定位。地址转换工作主要靠重定位装入程序来完成。这种方式简单、容易实现，无需硬件的支持，是早期计算机采用的一种方式。 缺点是： ? 程序一经定位后就不能再在主存中移动； ? 要求作业分配连续的主存空间，主存资源利用率低； ? 难于实现主存的资源共享。 静态重定位示意图 动态地址重定位 动态地址重定位 是在程序执行过程中进行的重定位，更确切地说是在每次访问内存单元前才进行地址变换。它是通过硬件的地址变换机构实现的。 设置一个重定位寄存器（RR），用来存放装入主存空间时的起始地址。 作业