复习课件第四章存储器管理.pptx

第四章 存储器管理 Memory Management;4.1 存储体系 4.2 程序的链接和装入 4.3 连续分配方式 4.4 基本分页存储管理方式 4.5 基本分段存储管理方式 4.6 虚拟存储器的基本概念 4.7 请求分页存储管理方式 4.8 页面置换算法 4.9 请求分段存储管理方式 ;基本存储管理方式的共同特性;内存的扩充方法; 覆 盖 (overlay);将程序的必要部分（常用功能）放在固定区，常驻内存； 可选部分（覆盖段）平时存放在外存中，需要用到时才装入到内存覆盖区，替换覆盖区原有内容； 不存在调用关系的模块不必同时装入到内存，从而可以相互覆盖。(即不同时用的模块可共用一个分区） 覆盖段：程序执行时不要求同时装入主存的段，为之分配同一个主存区。 覆盖区：主存中可由覆盖段共享的区域。;覆盖技术－示例;要求：;相同点： 均利用外存实现主存的逻辑扩充。 区别： 与覆盖技术相比，交换技术不要求用户给出程序段之间的逻辑覆盖结构。 进程交换发生在进程或作业之间，而覆盖发生在同一进程或作业内。此外，覆盖只能覆盖那些与覆盖段无关的程序段。 进程交换，打破了进程的“驻留性”，但需要管理对换区；覆盖实现部分段进入内存运行，打破了“一次性”。但把解决空间不足的问题交给了用户。;§4.6 虚拟存储器的基本概念Basic concepts of virtual memory;一、虚拟存储器基本原理;二、虚拟存储器的定义 (The Definition of Virtual Memory );交换扩充了内存，因此，交换也实现虚拟存储器，对吗？; 虚拟存储器虽然给用户提供了特大地址空间，但其容量不是无限大，主要受两个方面的限制： 指令中表示地址的字长。 如：若CPU的有效地址长度为32位，则可以表示的地址最大空间为232，逻辑空间大小为4G，即虚存容量为 4GB。与物理空间的大小无直接关系。 外存的容量（对换区）。 ;三、虚拟存储器的实现方式( Implementation of Virtual Memory);1.请求分页系统(Demanding Paged System); 基本分段系统＋请求调段＋分段置换 一开始只装入部分段，就开始运行。在运行过程中，若发现所需的段不在内存，则请求调段，若内存不足，还将使用段置换功能。;四、虚拟存储器的特征(The Characteristics of Virtual Memory);4.7 请求分页存储管理方式Demanding Paged-Memory Management;一、请求分页中的硬件支持;2 缺页中断机构 (Page fault interrupt mechanism); 在纯分页系统的基础上，为实现虚拟存储器增加了某些功能： 某页在外存的情况（状态位＝0），需要增加产生和处理缺页中断、调页和置换的功能。 访问某页时，还应修改其访问位；对某页如果执行写操作，还应设置修改位为1。;OS命令CPU从外存读缺页;二、内存分配策略和分配算法(Page Allocation Strategy and Algorithm); 1）固定分配、局部置换 (Fixed Allocation, Local Replacement) 固定分配：指为每个进程分配固定物理块数，进程在整个运行期间不变。 局部置换：指进程运行过程中若发生缺页，只能从进程本身所拥有的物理块中选择一页换出，再调入所需页。 缺点：进程所需的内存大小难确定；太少，频繁缺页中断；太多，内存中进程数目减少。;2）可变分配、全局置换(Variable Allocation, Global Replacement) ; 将可用物理块分配给内存中的各个进程的方法。 1）平均分配算法：系统中所有可供分配的物理块，平均分配给各个进程。 2）按比例分配：根据进程大小按比例分配物理块。;1 何时调入页面 即确定何时将进程所需页调入内存。常用的方式有预调和请调两种。 1）请求调页策略 缺页中断时，由系统将所缺的页调入内存。但每次请求只调入一页。 优点：容易实现。 缺点：对外存I/O次数多，开销较大，容易产生抖动现象。;2）预调页策略; 外存要分为文件区和对换区。对换区为取得较快的速度，采用连续分配方式，且对换区所规定盘块较大。 1）从对换区调入。若系统有足够的对换区空间。则可全部从对换区调入所需页面。要求运行前，将其所有页面复制到对换区。 2）只将修改过的页放在对换区。若对换空间不足。开始都从文件区调入。对未被修改的页面，每次都从文件区调入（换出时不需