文档介绍：软件技术操作系统
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第一页，课件共53页
存储管理
讨论3个问题：
为什么要对存储器进行管理？
存储管理的内容？
怎样实现存储管理？
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第二页，课件共53页
1. 为什么要对存储器进行管理？
存储管理的目的：
尽量方便用户，提高主存空间利用率
理由1：存储器分为主存和辅存（二级存储），所有程序必须调入主存才能运行，而主存空间有限，所以必须对主存进行管理。
理由2：主存的空间分为系统区和用户区，系统区用来存放操作系统等信息，用户区存放用户的程序和数据，存储管理是指对用户区进行管理。应当尽量方便用户，提高主存空间利用率。
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第三页，课件共53页
主要有5项内容：
主存空间的分配和去配
地址转换（或地址映射）
主存空间的扩充
存储的保护（或信息保护）
主存空间的共享
2. 存储管理的内容？
作业进入内存或进程动态申请主存空间时，OS该将哪块空闲区分配出去？作业或进程执行完毕，OS又如何收回这些区域？
逻辑地址如何转换为物理地址？不转换就不能正确运行程序。
用户程序太大，内存装不下怎么办？——虚拟存储技术，逻辑地址顺序排，物理地址分段转。
内存中各作业或进程应当在各自规定区域内操作，要保证互不干扰。
多个作业用到公共程序或数据，可放入某空间让大家都能调用，共享主存空间。（与第4项有矛盾）
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第四页，课件共53页
（1）什么是地址变换（或地址映射、地址重定位）？
答：在程序进入内存的过程中，逻辑地址转为物理地址的过程称为程序重定位（可分为静态重定位和动态重定位）。
（2）为什么要引入浮动的逻辑地址？
答： 引入浮动的逻辑地址是为了支持多道程序和方便用户。因为程序员在编程时无法得知程序会放入内存的哪些地址，也就是说，无法确定程序的真实地址，只能用符号来代替地址。
（3）外存中的逻辑地址怎样转换为内存中的物理地址？
答： 先用编译程序把地址符号变为逻辑地址（把目标地址的首址作为0的相对地址），再用硬件地址变换机构将逻辑地址转为物理地址。
讨论几个重要概念：
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第五页，课件共53页
静态重定位-——在程序装入内存时由连接装入程序完成转换，程序运行过程中不再改变（移动）。因为程序必须全部预先调入内存，因此此方式无法实现虚拟存储。
动态重定位——在指令执行过程中由硬件地址变换机构对地址进行定位，程序可以在内、外存中调进调出，也可以在主存内部上下移动。
（4）什么是静态重定位和动态重定位？
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第六页，课件共53页
3. 怎样实现存储管理？
管理方法主要有3种：分区、分页、分段
（1） 分区存储管理
特点：给每个作业划分一个区（这是多道情况，DOS单用户单任务不必分区），全部内存（除驻留的OS外）连续分配给用户即可。又分为“固定分区”和“可变分区”。
固定式分区——把内存先分成大小不等的（空）区，再把作业一一往里套送；
实现法：建立“分区分配表”，设“已分配/未分配”状态标志
技巧：将空闲区单独列表再形成链表，便于系统快速查找与作业尺寸匹配的空间。有最佳适应法和首次适应法两种匹配策略。
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第七页，课件共53页
可变式分区
——按装入的第一批作业大小来分区，保证初始无碎片。但系统运行一段时间后，随着作业的进出释放，就会留下很多分区（且分区长度可变），要用两张表才能描述（已分配的表和空闲分区表）。
分区存储管理的特点；
优点：简单可靠
缺点：碎片多（虽然可以进行碎片整理，但CPU耗时多）
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第八页，课件共53页
（2）页式存储管理
设计思想：为解决碎片问题，允许作业不连续存放，可以把主存空间等分为若干小块，同时把外存作业尺寸也等分为若干“页”，并让块和页尺寸相等（例如1K、4K、32K等） ，分得越小，碎片越少。
请注意：内存＝Cache+主存
 页式存储管理实现方案：——只要“不连续”，势必要用到数据结构中的“链表”和“索引”概念。可以用“页表”将作业的“页”与主存的“块”关联起来。
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第九页，课件共53页
若某作业逻辑地址从0312H～2AF0H，则可以将高4位当作页号，低12位为页内地址（即页长为4KB），进入主存后的具体安排见下面的页表。
问：作业中逻辑地址为1050H的单元对应主存的哪个物理地址？
例：
解： 由表可知，作业的第1页（01H）对应主存中第11块（0BH），所以逻辑地址1050H对应物理地址B050H
更普遍的公式：绝对地址＝块号×块长＋页内相对地址
逻辑页号
主存块号
0
9
1
11
2
14
（例如将高6位分为页号、低10位作为页内地址的的情况）
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