第四章 存储器管理1.ppt

第四章 存储器管理 2012年4月23日 存储器管理 存储器的层次结构 程序的装入和链接 连续分配方式 基本分页存储管理方式 基本分段存储管理方式 虚拟存储器的基本概念 请求分页存储管理方式 页面置换算法 请求分段存储管理方式 存储器的层次结构 多级存储结构 主存储器与寄存器 高速缓存和磁盘缓存 程序的装入和链接 程序的装入 绝对装入方式 (Absolute Loading Mode) 可重定位装入方式 (Relocation Loading Mode) 动态运行时装入方式 (Denamle Run-time Loading) 绝对装入方式 程序中所使用的绝对地址，既可在编译或汇编时给出， 也可由程序员直接赋予。 但在由程序员直接给出绝对地址时， 不仅要求程序员熟悉内存的使用情况，而且一旦程序或数据被修改后，可能要改变程序中的所有地址。因此，通常是宁可在程序中采用符号地址，然后在编译或汇编时，再将这些符号地址转换为绝对地址。 绝对装入方式 特点 只能将目标装入到内存中事先指定的地方。 装入模块装入内存后，由于程序中的逻辑地址与实际地址完全相同，故不须对程序和数据的地址进行修改。 多道程序环境下，编译程序不可能预知所编译的目标模块在内存的何处。因此，只适用于单道系统。 问题：如果想把装入模块装入到内存的任何一个位置，应该怎么做？ 可重定位装入方式 可重定位装入方式 特点： 在装入时对目标程序中指令和数据的修改过程通常进行重定位。 将装入模块装入到内存中任何允许的位置。 不允许程序运行时在内存中移动位置。 问题： 但是，程序在内存中的位置可能经常改变，此时应采取什么措施？ 动态运行时装入方式 动态运行时的装入程序，在把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。因此， 装入内存后的所有地址都仍是相对地址。 程序的链接 静态链接方式 (Static Linking) 装入时动态链接 (Loadtime Dynamic Linking) 运行时动态链接 (Run-time Dynamic Linking) 静态链接方式 静态链接方式 在将这几个目标模块装配成一个装入模块时，须解决以下两个问题： ? 对相对地址进行修改 ? 变换外部调用符号 静态链接方式 特点： 事先进行连接，以后不再拆开目标模块。 无法修改和更新目标模块。 如果要修改或更新其中的某个目标模块，则要求重新打开装入模块。 无法实现对目标模块的共享。 装入时动态链接 用户源程序经编译后所得的目标模块，是在装入时边装入边连接的。 装入目标模块时，修改目标模块的相对地址。 装入时动态链接 特点：  ? 便于修改和更新 各个模块是分开存放的。 ? 便于实现对目标模块的共享 很容易将一个模块连接到多个模块。 运行时动态链接 这种链接方式是将对某些模块的链接推迟到执行时才执行。 在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未装入内存时，立即由OS去找到该模块并将之装入内存， 把它链接到调用者模块上。 凡在执行过程中未被用到的目标模块，都不会被调入内存和被链接到装入模块上，这样不仅可加快程序的装入过程，而且可节省大量的内存空间。 运行时动态链接 特点： ? 容易实现程序局部性操作。 ? 提高内存的利用率。 ? 提高程序的执行效率。 连续分配方式 连续分配方式，是指为一个用户分配一个连续的内存空间。 分类： 单一连续分配 固定分区分配 动态分区分配 可重定位分区分配 对换(Swapping) 单一连续分配 这是最简单的一种存储管理方式。 只能用于单用户、单任务的操作系统中。 采用这种存储管理方式时，可把内存分为系统区和用户区两部分： 系统区仅提供给OS使用，通常是放在内存的低地址部分； 用户区是指除系统区以外的全部内存空间， 提供给用户使用。 单一连续分配 特点： ? 仅适用于单用户、单任务操作系统； ? 内存空间连续分配 ? 机器由一个用户独占，不可能存在其他用户的干扰。 固定分区分配 固定分区分配是最简单的一种可运行多道程序的存储管理方式； 将内存用户空间划分为若干个固定大小的区域，在每个区域中只装入一道作业