《操作系统》课件-3.ppt

* 第3章 存储管理 1. 2. 3. 本章讲述内容： 4. 地址的静态重定位和动态重定位； 不同的存储管理方案； 存储共享和存储保护； 存储扩充和虚拟存储器。  3.1 固定分区存储管理 3.1.1地址重定位 几个概念 1. 地址重定位的定义 2. 0 100 1KB 2KB 3000 3KB XXXXXX call 100 用户程序A的 相对地址空间 XXXXXX call 100 内存储器 0 20KB 20KB+100 21KB 22KB 20KB+3000 23KB 操作系统 X XXXXXX call 100 内存储器 0 20KB 20KB+100 21KB 22KB 20KB+3000 23KB 操作系统 XXXXXX call 100 内存储器 0 22KB 22KB+100 23KB 24KB 22KB+3000 25KB 操作系统 20KB 把用户程序指令中的相对地址变换成为所在绝对地址空间中的绝对地址的过程，称为“地址重定位”。 . 绝对地址(或物理地址) . 绝对地址空间(或物理地址空间) . 相对地址(或逻辑地址) . 相对地址空间(或逻辑地址空间) 静态重定位是在程序运行之前完成地址重定位工作的； 3.1.2 地址的静态重定位 1. 静态重定位的定义 2. 谁来进行静态重定位 静态重定位是由操作系统中的重定位装入程序来完成。用户作业的相对于“0”编址的目标程序，是重定位装入程序的输入。重定位装入程序按照分配区域的起始地址逐一调整目标程序指令中的地址部分。目标程序经过重定位后，不仅进到分配给自己的绝对地址空间中，而且程序指令里的地址部分全部进行了修正，反映出正确的存储位置。从而保证程序的正确运行。 3. 静态重定位的特点 . . . 静态重定位由软件实现，无须硬件提供支持； 实行静态重定位时，地址重定位工作是在程序装入时被一次集中完成的； 如果在程序运行之前，就为用户程序实行了地址重定位的工作，那么称这种地址重定位为地址的“静态重定位”。 . . 绝对地址空间里的目标程序与原相对地址空间里的目标程序面目已不相同，因为前者进行了地址调整 ； 实施静态重定位后，若用户程序在内存中做了移动，那么程序指令中的地址就不再反映所在存储位置了，除非重新进行地址重定位。 内存用户区又被分为“使用区”和“空闲区”两部分，分配给了用户、但又未使用的区域称为“内部碎片”。内部碎片的存在是对内存资源的一种浪费。 3.1.3 单一连续分区存储管理 1. 2. 单一连续分区存储管理的基本思想 单一连续区存储管理的特点 总体上把内存储器分为两个分区：一个分区固定分配给操作系统使用；另一个分配给用户使用，称为“用户区” 。 . . . . . . 作业3 作业2 作业1 操作系统 用户区 内存 0 a b 操作系统 使用区 内存 0 a b 空闲区 用户区 c 操作系统 使用区 内存 0 a b 空闲区 c a 界限寄存器 系统总是把整个用户区分配给一个用户使用 。 这种系统只适用于单用户（或单道）的情况。 作业独享系统中的所有资源，包括内存中的整个用户区。 采用这种存储分配策略时，将对用户程序实行静态重定位。 为阻止用户程序指令中的地址闯入操作系统所占用的区域，在CPU里设置一个用 于存储保护的 专用寄存器： “界限寄存器”。 作业比用户区小时，就会形成碎片，造成内存储器资源的浪费。 3. 单一连续分区管理的缺点 . . . 4. 覆盖技术 每次只能一个作业进入内存，故不适宜多道程序设计，系统的工作效率不高，资源利用率低下。 若用户作业的相对地址空间比用户区大，该作业就无法运行。 “覆盖”是早期为程序设计人员提供的扩充内存的技术，中心思想是允许作业的若干个程序段使用同一个存储区域，共用的存储区被称为“覆盖区”。 MAIN(10KB) A(50KB) B(30KB) C(30KB) D(20KB) E(40KB) MAIN(10KB) A(50KB) B(30KB) C(30KB) D(20KB) E(40KB) 0 180KB 连接装配 10KB 50KB 40KB 内存 MAIN A或B C或D或E 5. 对换技术 作业1 作业2 作业3 辅助存储器 内存储器 操作系统 用户区 换出 换入 基本思想：将作业都存放在辅存。每次只让其中的一个进入内存投入运行。当运行中提出输入输出请求或分配给的时间片用完时，就把这个程序从内存“换出”到辅存，把辅存里的另一个作业“换入”运行 ，产生