操作系统内存管理.ppt

页表的实现页表保存在内存中页表基寄存器（PTBR）指向页表页表长度寄存器（PTLR）指示页表的大小在这种方式下，每次数据/指令的访问需要访问两次内存。一次访问页表，另一次访问数据/指令两次内存访问问题可以用特别的快速查找硬件缓冲（称为关联内存或翻译后备缓冲器）来解决。32145关联内存－并行有哪些信誉好的足球投注网站当关联内存根据给定值查找时，它会同时与所有键进行比较。如果找到条目，那么就得到相应的值域地址转换（A’,A’’）如果A’在关联寄存器中，则直接取出其对应的frame#否则从内存中的页表当中得到frame#Page#Frame#内存保护通过与每个帧关联有保护位来实现。可读、可写、只可读还有一位与页表中的每一条目相关联，称为有效－无效位一个进程很少会使用其所有的地址空间。事实上，许多进程只使用一小部分可用的地址空间。如对于14位地址空间（0-16383）的系统，有一个程序，其地址空间为0-10648该位有效时表示相关的页在进程的逻辑地址空间内，因此是合法的页。该位无效时表示相关的页不在进程的逻辑地址空间内。页表结构01层次化分页02Hash页表03反向页表层次化分页01将逻辑地址空间分成多个页表一种简单的方法是两层分页法02两层分页方法实例逻辑地址（32位机器，页大小为4K）分成以下两部分：页号（20位）页偏移（12位）页表又分成页，所以页号又进一步分成：10位页号10位页偏移因此，逻辑地址表示如下内存管理目的详细描述内存硬件的各种组织方法01讨论各种内存管理技术，包括分页和分段02详细描述IntelPentium芯片，它支持纯分段和带分页的分段03为了运行程序必须把程序从磁盘载入到内存内存和寄存器是CPU唯一能直接访问的存储器寄存器的访问时间vs内存的访问时间缓存为了确保正常运行必须保护内存2019首先讨论：012020符号内存地址到实际物理地址的绑定022021逻辑地址与物理地址的区别032022动态装载、动态链接代码及共享库04在计算机科学中，库是用于开发软件的子程序集合。库和可执行文件的区别是，库不是独立程序，他们是向其他程序提供服务的代码。01库链接是指把一个或多个库包括到程序中，有两种链接形式：静态链接和动态链接，相应的，前者链接的库叫做静态库后者的叫做动态库。02静态链接是由链接器在链接时将库的内容加入到可执行程序中的做法。链接器是一个独立程序，将一个或多个库或目标文件（先前由编译器或汇编器生成）链接到一块生成可执行程序。静态链接的最大缺点是生成的可执行文件太大，需要更多的系统资源，在装入内存时也会消耗更多的时间。动态链接，在可执行文件装载时或运行时，由操作系统的装载程序加载库。大多数操作系统将解析外部引用（比如库）作为加载过程的一部分。一个进程使用的内存地址范围是由一对基地址寄存器和界限地址寄存器来定义地址绑定是从一个地址空间到另一个地址空间的映射将指令与数据绑定到内存，有以下几种情况不知道驻留地址逻辑地址：CPU所生成的地址–(虚拟地址)物理地址：从内存单元所看到的地址绑定内存管理单元(MMU)内存管理单元（MMU）映射虚拟地址为物理地址的硬件设备01用户进程所生成的地址在送交内存之前，都将加上重定位寄存器（基地址寄存器）的值02用户程序决不会看到真正的物理地址03库的链接及加载BAC静态链接动态加载（dynamicloading）动态链接（dynamiclink）动态加载直到被调用之前，程序不会被载入到内存，即加载延迟到运行时01020304优点不使用的程序不会载入到内存，既而内存使用率高适合用户用大量代码来操作不常发生事件时05不需要操作系统的特别支持，由程序员来设计动态链接链接延迟到执行时小程序,stub（存根）,用来定位适当的内存驻留库程序，或如果该程序不在内存时应如何装入库存根会用子程序地址来替换自己，并开始子程序存根首先检查所需子程序是否在内存中，如果不在，就将子程序装入内存。动态链接通常适用于系统库需要操作系统的帮助进程可以暂时从内存中交换到备份存储(backingstore)上，当需要再次执行时再调回到内存backingstore–通常是快速磁盘优先级调度算法中使用滚出（rollout）,滚入（rollin）交换时间转移时间，而转移时间与交换内存空间量成正比问：将交换出的进程再交换（调回）回来的时候，应调回哪个内存空间（编译时，加载时，执行时）连续分配一个用于驻留操作系统，常与中断向量一起放在低内存