第4章 存储管理 PPT课件.ppt

文档介绍：第4章存储管理
学习目标
1. 掌握存储管理的主要功能;
2. 掌握连续分配存储管理方式的实现;
3. 掌握离散分配存储管理方式的实现;
4. 掌握虚拟存储器的概念;
5. 掌握请求分页存储管理的页面分配算法;
6. 了解Linux中的存储管理。
第4章存储管理
存储管理的概念
连续分配方式
离散分配方式
虚拟存储器
Linux中的存储管理
存储管理的概念
存储管理的功能
存储管理的方式
覆盖与对换技术
存储管理的功能
内存是由自然数顺序编址的“单元”(通常为字节)所组成的。内存空间被划分为操作系统存储区(简称系统区)和用户作业存储区(简称用户区)两大部分。系统区用于存放操作系统的内核程序和系统其他常驻程序,这些程序在系统初启时便被装入系统区并一直驻留内存。对于一个具体的计算机系统,系统区是固定的,一般占据内存的低地址部分。用户区用于存放用户程序和数据以及在用户态下运行的系统程序,它是用户作业可共享的内存区。
存储管理的功能
1. 内存的分配和回收
内存分配主要包括内存的分配和共享。用户程序必须按照规定的方法向操作系统提出申请,由存储管理系统对内存进行统一的分配。存储管理系统根据申请者的请求,按一定策略分析存储空间的使用情况,以找出足够的空闲区分配给申请者。分配内存空间时,尽量减少不可用的存储空间(即所谓的“零头”)。在多道程序环境下,内存中的某些用户程序、系统程序、数据段可供不同的用户进程共享,以提供内存空间的利用率。
当内存中某道作业撤离或主动归还内存资源时,存储管理系统还要回收作业所占用的内存空间,使它们成为空闲区部分。
2. 地址映射
把进程地址空间中使用的逻辑地址变换成存储空间中的物理地址的过程。目标程序所限定的地址范围称为该程序的地址空间,它是程序访问信息时所用到的一系列地址单元的集合地址空间中的地址是逻辑地址,内存空间是内存中物理地址的集合,两者是不一致的。地址映射一般需要硬件或软件的配合。
3. 存储保护
确保进入主存的每道程序都在自己的内存空间运行,互不干扰。既要防止一道程序由于发生错误而破坏其他程序,也要防止破坏系统程序。这种保护一般由硬件和软件配合完成。
4. 扩充主存容量
借助于虚拟存储技术或其他自己覆盖技术,为用户提供比主存空间大的地址空间,从而达到扩充主存容量的目的。
存储管理的方式
1. 连续分配方式
(1) 单一连续分配方式
(2) 分区分配方式
分区分配方式可以进一步分为以下两种。
①固定分区分配。
②动态分区分配。
2. 离散分配方式
(1) 分页存储管理
(2) 分段存储管理
(3) 段页式存储管理
3. 虚拟存储系统
(1) 请求分页存储管理
(2) 请求分段存储管理
(3) 请求段页式存储管理
覆盖与对换技术
覆盖和对换技术是解决大作业和小内存矛盾的两种存储管理技术,是多道程序环境下用来扩充内存的两种方法,其实质是对内存进行逻辑扩充。覆盖主要用于早期的操作系统,而对换在现代操作系统中仍具有较强的生命力。