九江学院操作系统课件第四章 存储管理.ppt

程序的装入和链接 将一个模块装入内存时，可采用三种方式： 绝对装入方式 静态重定位装入 重定位装入方式 动态重定位装入 如果在编译时知道程序驻留在主存的具体位置,则编译程序将产生物理地址的目标代码.模块装入后,由于程序中的逻辑地址与实际主存的地址完全相同,故不需要对程序和数据的地址进行修改. 指内存分配是在作业运行之前各目标模块连接后，把整个作业一次性全部装入内存，并在作业的整个运行过程中，不允许作业再申请其他内存，或在内存中移动位置。也就是说，内存分配是在作业运行前一次性完成的。 绝对装入方式只能将目标模块装入到主存事先指定的固定位置,只适用于单道程序环境. 交换技术目的，一方面解决主存容量不够大的矛盾，一方面使各分时用户能保证合理的响应时间。所谓交换，就是系统根据需要把主存中暂时不运行的某个(或某些)作业部分或全部移到外存，而把外存中的某个(或某些)作业移到相应的主存区，并使其投入运行。 交换的时机通常在以下情况发生： ①进程用完时间片或等待输入输出；②作业要求扩充存储而得不到满足时。 交换技术的关键是设法减少每次交换的信息量。为此，常将作业的副本保留在外存，每次换出时，仅换出那些修改过的信息即可。 交换技术也是利用外存来逻辑地扩充主存。它的主要特点是打破了一个程序一旦进入主存便一直运行到结束的限制。 思考题：覆盖和交换技术有何联系？ 总结： 1.固定式分区和可变式分区有如下三个优点： 1）有助于多道程序设计； 2）它不需过多的硬件支持，只需界地址寄存器用于存储保护； 3）所采用的算法大多比较简单，容易实现。 2.固定式分区和可变式分区有如下缺点： 1）产生碎片，因而降低了存储器的利用率； 2）无法扩充主存容量。 碎片(零头)就是不能分配给用户进程的、无效的空闲内存空间。 在什么情况下系统要紧凑： 1）当某个分区的作业一完成，就立即紧凑，内存仅保留一个 空白区； 2）当为某个作业分配分区而内存又没有足够大的分区，但各空闲分区容量总和满足该作业的需求才进行紧凑。 优点：消除了碎片，提高了存储器的利用率。 缺点：需要硬件支持,增加计算机的成本，降低了计算机的速度。 从上述地址转换过程可以看出，执行一次访内操作至少要访问主存两次。一次访页表，以确定所取数据或指令的物理地址；另一次是根据地址取数据或指令。这样就把程序的执行速度降低一倍。 为了解决存取速度的矛盾，在地址变换机构中，增加一个具有并行查询功能的高速缓冲存储器，把这个高速缓冲存储器又叫联想存储器，存放在高速缓冲存储器中的页表叫快表，他是用来存放当前访问最频繁的少数活动页面的页表项。 当进程访问一页时，系统将页号与快表中的所有项进行并行比较。若访问的页在快表中，即可立即进行地址转换。 在设置快表的情况下，硬件地址转换机构在进行地址变换时，同时开始两个变换过程： 一个是利用主存页表进行的正常变换过程，另一个是利用快表进行的快速变换过程。 一旦快表中有与查找的页号相符合时，则立即停止正常的访主存页表过程。并将快表中的块号与CPU给出的页内位移相拼接，得到访问主存的物理地址。从而结束了快表的查找工作。 需要说明的是，快表的地址转换是非常快的，因为它是将页号与快表中的各行同时比较，从而大大减少了地址变换时间，基本上克服了两次访问主存的缺点。 段式存储管理采用动态重定位方式装入作业。作业执行时通过硬件地址转换机构实现从逻辑地址到物理地址的转换工作。段表的表目起到了基址寄存器和限长寄存器的作用,是硬件进行地址转换的依据。此外，还设置了段表控制寄存器，用于存放段表起始地址和段表长度。进行地址变换时，先将逻辑地址中的段号与控制寄存器中的段表长度进行比较，若超过了段表长度则产生越界中断；否则，根据段号和控制寄存器中的段表始址计算出该段在段表中的位置。并从该位置中获得该段存放在内存中的起始地址，然后，检查段内位移是否超过该段的段长，若超过则同样产生越界中断；若未越界，则将该段在内存中的起始地址与逻辑地址的段内位移相加即得到要访问的物理地址。 例如：在一个段式存储管理系统中，其段表如表所示。 段表 段号 内存起始地址 段长 0 210 500 2