存储器管理存储器管理程序的装入和链接编辑.ppt

第四章 存储器管理 4.1 程序的装入和链接 编辑―――编译―――链接―――装入―――运行 图4.1 4.1.1 程序的装入 1、绝对装入： 编译后，装入前已产生了绝对地址（内存地址），装入时不再作地址重定位。 绝对地址的产生：（1）由编译器完成，（2）由程序员编程完成。 对（1）而言，编程用符号地址。 2、可重定位装入； 静态重定位：装入时完成，主要工作是对相对地址中的指令和数据地址的调整过程，例：图4－2 问题： 如何知道哪些位置需调整？ 链接时产生可装入模块的具体功能? 4.1.1 程序的装入 3.动态运行时装入 在装入后不能移动， 该情况一般在执行时才完成相对——绝对地址的转换且有硬件的支持,能保证进程的可移动性。 4.1.2 程序的链接 1、静态链接 a．对相对地址的修改 b．变换外部调用符号 2、装入时动态链接 a.便于修改和更新 b.便于实现对目标模块的共享 3、运行时动态链接 4.2连续分配方式 单一连续分配 用于单用户，单任务中 分区式分配 固定式 可变式 可重定位分区分配 4.2.1 单一连续分区 系统区 用户区 存贮保护 一般不设置保护也可，因单任务。 4.2.2 固定分区 特点：有n个分区，则可同时装入n个作业/任务。 一、分区大小： 相等: 不相等：不相等利用率更高。 二、内存分配： 数据结构 将分区按大小排序，并将其地址、分配标识作记录 例：dos的MCB 三、特点： 简单，有碎片（内零头） 图4－4a 图4－4b 4.2.3 可变式分区（比固定式分区有改善） 一、数据结构 1．空闲分区表 2．空闲分区链 4.2.3 可变式分区（比固定式分区有改善） 二、分配算法 1．首次适应算法FF。 要求：分区按低址――高址链接 特点：找到第一个大小满足的分区，划分。有外零头，低址内存使用频繁。 2．循环首次适应算法。 从1中上次找到的空闲分区的下一个开始查找。 特点：空闲分区分布均匀，提高了查找速度；缺乏大的空闲分区。 3．最佳适应算法 分区按大小递增排序；分区释放时需插入到适当位置。 4.2.3 可变式分区（比固定式分区有改善） 三、分区分配 1．分配：图4-6 2．回收： （1）上邻空闲区：合并，改大小 （2）下邻空闲区：合并，改大小，首址。 （3）上、下邻空闲区：合并，改大小。 （4）不邻接，则建立一新表项。 4.2.4 可重定位分区分配 1.动态重定位的引入 连续式分配中，总量大于作业大小的多个小分区不能容纳作业。 紧凑 通过作业移动将原来分散的小分区拼接成一个大分区。 作业的移动需重定位。是动态（因作业已经装入） 紧凑 2、动态重定位的实现 图4.10动态分区分配算法 4.2.5 对换 1 对换的引入 将阻塞进程，暂时不用的程序，数据换出。 将具备运行条件的进程换入。 类型： 整体对换：进程对换，解决内存紧张 部分对换：页面对换/分段对换：提供虚存支持 2 对换空间的管理 外存 对换区比文件区侧重于对换速度。 因此，对换区一般采用连续分配。采用数据结构和分配回收类似于可变化分区分配。 4.2.5 对换 3 换出与换入 一、换出 1．选出被换出进程： 因素：优先级，驻留时间，进程状态 2．换出过程： 对于共享段：计数减1， 是0则换出，否则不换 修改PCB和MCB（或内存分配表） 二、换入： 1．选择换入进程：优先级，换出时间等。 2．申请内存。 3．换入 4.3基本分页存储管理 连续分配引起:碎片 碎片问题的解决：紧凑方式消耗系统开销。 离散分配 分页、分段、段页 4.3.1页面与页表 1.页面 页面和物理块：逻辑空间和内存空间 由机器的地址结构决定 页太大，页内碎片大。 页太小：页表可能很长，换入/出效率低 2.地址结构 31 12 11 0 逻辑地址A；页大小L(设为1024)；页内偏移d d=A mod L 如： A＝2170B. 则P=2, d=122 3.页表 4.2 地址变换机构 完成：逻辑页号——物理块号的映射，由页表完成。 一、基本地址变换机构： 越界保护 每个进程对应一页表，其信息（如长度、始址）放在PCB中，执行时将其首地址装入页表寄存器。 2.具有快表的地址变换机构 不具快表，则需两次访问内存。 （1）访页表 （2）得到绝对地址内容 有快表，速度提高。 快表贵，不能太多。 2.具有快表的地址变换机构 4.3.3 两级和多级页表 页表可能很大，将其离散存放在不同页块中。 建一“外部页表”来管理这些离散页表块。 相当于单级页表中的页表寄存器，一般应常驻内存。每项记录页表始址，且增加存在位。 64位机器页表一般3级，最外层页表常驻。 例 某虚拟存储器的用户编程空间