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第5章存储管理

本章内容5.1存储管理的基本概念5.2分区存储管理5.3简单页式存储管理5.4请求页式虚拟存储管理5.5windows系统的存储管理5.6段式与段页式存储管理

5.1存储管理的基本概念5.1.1存储系统的层次组织5.1.2用户程序的地址空间、重定位概念5.1.3存储管理的基本任务内存/主存：（MainMemory/PrimaryMemory/RealMemory）是指CPU能直接存取指令和数据的存储器.外存/辅存：（SecondaryStorage）硬盘、软盘和磁带等存储器。

1、存储器的层次

5.1.1存储系统的层次组织1.存储器的层次2.按照速度、容量和成本划分，存储器系统构成一个层次结构，如图所示。寄存器存储器存取时间减少高速缓存存储器存取速度增加内存存储器成本增加磁盘存储器容量减少磁带

5.1.1存储系统的层次组织5.1.1存储系统的层次组织5.1.2用户程序的地址空间、重定位概念5.1.3存储管理的基本任务

5.1.2用户程序的地址空间、重定位概念1.用户程序的地址空间源程序：用高级语言或汇编语言编写的程序。①编辑：创建源文件（文本），（形成符号空间）如：.asm、.c、.cpp、.pas等；②编译：生成目标文件（能被处理机识别的二进制代码），（生成目标代码）③如：.o、.obj；③链接：生成可执行文件.exe，(确定相对地址）④将编译或汇编后得到的一组目标模块及所需库函数装配成一个完整的模块；

5.1.2用户程序的地址空间、重定位概念④装入：完成重定位，装入内存；（可以确定物理地址）?相对地址/逻辑地址?绝对地址/物理地址?重定位：逻辑地址----物理地址装入方式:绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式⑤运行：建立进程并执行，得到运行结果。（可以确定物理地址）

可执行代码符号源程序目标代码:::R=XR=R+1X=R:R=XR=R+1X=R:x=x+1:

§程序中符号名的集合（符号空间）§目标模块中的地址（逻辑空间）§CPU直接执行的绝对地址程序。这一地址集合（物理空间）

5.1.2用户程序的地址空间、重定位概念§程序必须装入内存后才能运行，装入程序需要根据内存的使用情况和分配策略，将模块放入到内存中，需要执行重定位。§逻辑地址：用户程序中经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址。也称为相对地址。§绝对地址：内存中各物理存储单元的地址都是从统一的基地址开始顺序编址。也称为绝对地址。它是数据在内存中的实际存储地址。逻辑地址：Load1,500物理地址:Load1,1500

§逻辑地址空间：由程序中逻辑地址组成的地址范围。§物理地址空间：由内存中一系列存储单元所限定的地址范围。内存空间的编址从统一的基址0开始，为线性的一维地址空间，简称物理空间或绝对空间。§重定位：程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。将逻辑地址转换为内存物理地址的过程称作重定位。重定位的技术按重定位的时机可分为两种：静态重定位（装入内存时重定位）和动态重定位（程序执行时重定位）。

1.静态重定位§静态重定位：在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即将程序的逻辑地址都改成为实际的内存地址。装入操作要求一次性完成。§优点：无需增加硬件地址转换机构，便于实现程序的静态连接。§缺点：①存储空间为连续区域，且不可移动，不利于内存空间的有效利用；②各进程很难共享内存中同一程序的副本。

静态地址重定位示意图10000：10100：0：100：LOAD1，12500LOAD1，250012500：12600：3652500：2600：365内存的地址空间程序的地址空间?如：LOAD1，2500这条指令是把相对地址为2500的存储单元的内容365装入1号累加器而这时内容为365的存储单元的实际物理地址为12500（起始地址10000+相对地址2500）所以LOAD1，2500这条指令中的直接地址码要作相应的修改，?即改为LOAD1，12500。

2.动态重定位§在程序执行期间，每次访问内存前进行重定位。地址变换依靠硬件地址转换机构实现。§优点：①程序占用的内存空间动态可变，不必连续存放在一处；②比较容易实现几个进程对同一程序副本的共享使用。§缺点：需附加的硬件地址变换机构，增加了机器成本，且软件实现算法复杂。

5.1.1存储系统的层次组织5.1.1存储系统的层次组织5.1.2用户程序的地址空间、重定位概念5.1.3存储管理的基本任务

5.1.3存储管理的基本任务§存储分配§存储保护§存储共享§存储扩充

内