存储器管理 计算机操作系统.ppt

计算机操作系统ComputerOperatingSystems课程主要内容第4章存储器管理第4章存储器管理第4章存储器管理第4章存储器管理第4章存储器管理第4章存储器管理4.1程序的装入和链接4.1程序的装入和链接1、绝对装入方式2、可重定位装入方式基本概念基本概念2、可重定位装入方式3、动态运行装入方式二、程序的链接静态链接方式二、程序的链接4.2连续分配存储管理方式4.2.1单一连续分配方式（单独分区分配）4.2.1单一连续分配方式4.2.1单一连续分配方式4.2.2固定分区分配方式分区4

分区3

分区2

分区1
操作系统固定分区分配方式示意图4.2.2固定分区分配方式例：在某系统中，采用固定分区分配管理方式，内存分区（单位：字节）情况如图所示，现有大小为1K、9K、33K、121K的多个作业要求进入内存，试画出它们进入内存后的空间分配情况，并说明主存浪费多大？区号4.2.3动态分区分配方式4.2.3动态分区分配方式1、分区分配中的数据结构2、分区分配算法首次适应算法（最先适应算法）区号区号循环首次适应算法区号区号最佳适应算法例：系统中的空闲分区表如下，现有三个作业分配申请内存空间100K、30K及7K。给出按最佳适应算法的内存分配情况及分配后空闲分区表。区号(2)分配后的空闲分区表最坏适应算法区号区号区号3、分区分配操作_分配内存和回收内存从头开始查表3、分区分配操作_分配内存和回收内存4.2.4可重定位分区分配方式4.2.4可重定位分区分配方式4.2.4可重定位分区分配方式4.2.4可重定位分区分配方式返回4.2.5分区的存储保护4.2.5分区的存储保护4.2.6覆盖与交换4.2.6覆盖与交换4.2.6覆盖与交换4.2.6覆盖与交换4.2.6覆盖与交换4.2.6覆盖与交换4.3基本分页存储管理方式4.3基本分页存储管理方式4.3.1基本思想页内碎片4.3.1基本思想4.3.2页表4.3.3地址结构4.3.3地址结构例题4.3.4地址变换机构4.3.4地址变换机构4.3.4地址变换例题4.3.4地址变换例题地址变换过程4.3.4地址变换例题4.3.4地址变换机构:具有快表的地址变换机构有效访问内存的时间
T=PTLB*（TTLB+TM）+（1-PTLB）*（TTLB+2TM）
其中,PTLB为快表的命中率,TTLB为快表的访问时间,TM为内存的访问时间例：有一页式系统，其页表存放在主存中。
（1）如果对主存的一次存取需要100ns，试问实现一次页面访问的存取时间是多少？
（2）如果系统加有快表，对快表的一次存取需要20ns,若平均命中率为85%，试问此时的存取时间为多少？
解：（1）页表放主存中，则实现一次页面访问需2次访问主存，一次是访问页表，确定所存取页面的物理块，从而得到其物理地址，一次根据物理地址存取页面数据。所以实现一次页面访问的存取时间为：100ns*2=200ns
（2）系统加有快表，则实现一次页面访问的存取时间为：
0.85*(20ns+100ns)+(1-0.85)*(20ns+2*100ns)=135ns
4.3.5多级页表10114.3.5多级页表4.3.5多级页表4.3.5多级页表4.3.6页的共享与保护4.3.6页的共享与保护4.4基本分段存储管理方式4.4.1分段存储管理方式的引入4.4.2分段系统的基本原理4.4.2分段系统的基本原理段表
记录了段与内存位置的对应关系
段表常保存在内存中（一组寄存器）
段表的基址及长度由段表寄存器给出
访问一个字节的数据/指令需访问内存两次(段表一次，内存一次)，所以也出现内存访问速度降低的问题
逻辑地址：
例：采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许段的最大长度是（）
A.224 B.216 C.28 D.232物理地址例1、在一个段式存储管理系统中，其段表为：
段号内存起始地址段长
0210500
1235020
210090
31350590
4193895
试求右表中逻辑地址对应的物理地址是什么？地址空间多大？
解：逻辑地址为：
逻辑地址对应的物理地址为：210+430=640。
逻辑地址因为段内地址120>段长90，所为该段为非法段。分段地址变换例题2分页和分段的主要区别利用段表和页表实现地址映射段页式系统中的地址变换机构段页式系统中的地址变换4.5虚拟存储器的基本概念4.5.1虚拟存储器的引入4.5.1虚拟存储器的引入4.5.1虚拟存储器的概念举例：虚拟存储技术与电脑配件销售方法的类比虚拟存储器功能4.5.2虚拟存储器的实现方法4.5.2虚拟存储器的实现方法4.5.3虚拟存储器的特征4.6请求分页存储管理方式4.6.1请求分页中的硬件支持4.6.1请求分页中的硬件支持3、地址变换机构地址变换例题4.6