操作系统之存储管理2.ppt

课程名称： 操作系统原理  固定分区（内碎片） 可变分区（外碎片） 页式存储管理 * * * * 黄石理工学院计算机学院 存储管理 本次课程内容：分区存储管理 分区存储管理 问题的提出 1 为什么要进行分区管理？ 2 如何进行分区？ 单一连续分配 一种最简单的存储管理方式 只能用于单用户、单任务的操作系统 如：MS-DOS操作系统 操作系统 用户区 存储资源严重浪费 不支持 虚拟存储器的实现 Job1 分区存储管理 ！要进行分区管理 操作系统 分区1 分区2 分区3 …… 用户区 分区管理是满足多道程序设计的一种最简单的存储管理方法。 给每一个内存中的进程划分一块适当大小的存储区，以连续存储各进程的程序和数据，使各进程得以并发执行。 分区存储管理 1 为什么要进行分区管理？ 2 如何进行分区？ 分区管理的两种方式 固定分区 可变分区 1、 固定分区存储管理 【基本思想】 系统将内存的用户区预先划分成若干个固定大小不等的区域，每一个区域称为“分区”。一个作业只能装入一个分区。 分区划分的原则一般由系统操作员或操作系统决定。分区一旦划分结束，在整个执行过程中，分区大小、数目都保持不变。 操作系统 分区1 分区2 分区3 …… 【数据结构】 分区分配表： 状态栏的值： “0”——表示分区空闲 作业名——表示这个分区被该作业占有。 分区序号 起始地址 长度 状态 分区号 起始地址 长度 占用标志 1 8K 16K 0 2 24K 16K 0 3 40K 32K 0 固定分区存储管理示例 OS(8K) 用户分区1(16K) 用户分区2(16K) 用户分区3(32K) 分区号 起始地址 长度 占用标志 1 8K 16K 0 2 24K 16K 0 3 40K 32K 主存分区说明表 Job1(20K) 0 Job1 固定分区存储管理示例 OS(8K) 用户分区1(16K) 用户分区2(16K) 用户分区3(32K) 分区号 起始地址 长度 占用标志 1 8K 16K 0 2 24K 16K 0 3 40K 32K 主存分区说明表 Job1(20K) Job1 8K 24K 40K 【缺点】 分区总数固定，限制了并发执行的作业数目。 容易产生内部碎片（当分区较大作业较小时，主存空间浪费严重） 2 可变分区存储管理 【基本思想】 为有效解决固定分区的内部碎片问题，在作业装入内存时建立分区，使分区的大小正好与作业要求的存储空间相等。 因此，内存中分区的数目和大小都是不确定的。 操作系统 用户区 可变分区存储管理示例 Job1到达内存，Job2到达内存，Job3到达内存 OS(8K) Job1(15K) Job2(40K) Job3(10K) 8k 23k 53k 63k 73k 128k 数据结构 （1）已分配区表 记录主存中已分配作业分区的情况 区号 起始地址 长度 状态 作业名 （2）空闲分区表 记录主存中空闲分区的情况 区号 起始地址 长度 OS(8K) Job1(15K) Job2(40K) Job3(10K) 8k 23k 63k 73k 128k 分区号 起始地址 长度 标志 1 8K 15k Job1 2 23k 40k Job2 3 63k 10K Job3 分区号 起始地址 长度 标志 1 73k 55k Free 已分配区表 未分配区表 可变分区存储管理示例 Job2完成，Job4到达内存 OS(8K) Job1(15K) Job2(40K) Job3(10K) Job4(30K) 8k 23k 53k 63k 73k 128k 常用的可变分区管理的分配算法有： ①最先适用分配算法 原理 按地址递增顺序寻找第一个能满足存储要求的空闲区。 特点 算法简单 空闲分区按地址递增的顺序连接在一起。 低地址空间频繁进行分配、回收工作，容易在低地址空间产生过多的小碎片；而下一次分配又从第地址开始遍历，查找时间长。 碎片造成存储空间浪费。 首次适应 ②最优适应分配算法 原理 寻找一个能满足作业存储要求的最小空闲区 特点 空闲分区按分区长度由小到大顺序连接在一起尽量不分割大的空闲区，不易产生较大的外碎片，节约空间； 空闲区分割下来的外碎片很小；容易产生外碎片，降低主存空间的利用率； （2