第五章 存储管理 PPT课件.ppt

文档介绍：第五章存储管理
提纲
存储管理的功能
分区存储管理
覆盖与交换技术
页式管理
段式与段页式管理
局部性原理和抖动问题
存储器:
内存(primary srotage):本章讨论的重点
外存(secondary storage)
主要内容
几种常用的内存管理方法
内存的分配和释放算法
虚拟存储器的概念
控制主存和外存之间的数据流动方法
地址变换技术
内存数据保护与共享技术
存储管理的功能
1. 存储管理的功能
(1) 内存的分配与释放
如何分配内存,以保证系统及各用户程序的存储区互不冲突;
程序运行结束后归还占用的内存空间。
(2)存储保护与存储共享
保证程序在执行过程中不会有意或无意地破坏另一道程序,保证用户程序不会破坏系统程序;
不同作业之间相同的内容(代码)只在内存中装入一个副本。
(3)内存扩充
当用户作业所需要的内存量超过计算机系统所提供的内存容量时,把内部存储器和外部存储器结合起来管理,为用户提供一个容量比实际内存大得多的虚拟存储器。
(4)地址重定位
完成从相对地址(虚拟地址)到绝对地址(物理地址)的转换。
物理地址
物理存储器中的位置。
虚拟地址
编译链接程序把用户源程序编译后链接到一个以0地址为起始地址的线性地址空间中,每个进程都拥有这样一个虚拟空间。
每条指令或数据单元都在这个虚拟空间中拥有确定的地址,把这个地址称为虚拟地址(virtual address)。
虚存空间的容量是由计算机的地址结构和寻址方式确定的。
例如cpu的有效地址长度为16位,则其寻址范围为0~64kB
地址变换
用户程序虚拟空间
LOAD R1 20
ADD R1 22
STORE R1 24
210
110
0
2
4
20
22
24
内存物理地址
0
2
4
1000
1020
1022
1024
地址重定位示意
LOAD R1 20
ADD R1 22
STORE R1 24
210
110
2 地址重定位
静态地址重定位(static address relocation)
在虚拟空间程序执行之前由装配程序完成地址映射工作。
假定分配程序已分配了一块首地址为BA的内存区给虚拟空间内的程序段,若某条指令或数据的虚拟地址为VA,那么,该指令或数据对应的内存地址为MA,从而完成程序中所有地址部分的修改,以保证CPU的正确执行。
MA= BA+ VA
用户程序虚拟空间
LOAD R1 1020
ADD R1 1022
STORE R1 1024
210
110
0
2
4
20
22
24
内存物理地址
0
2
4
1000
1020
1022
1024
静态地址重定位示意
LOAD R1 1020
ADD R1 1022
STORE R1 1024
210
110