文档介绍：操作系统 (存储管理)
徐锋
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南京大学计算机科学与技术系
主要内容
什么是存储管理?
存储器介绍
连续存储空间管理
分页式存储管理
分段式存储管理
虚拟存储管理
什么是存储管理?
存储管理
是操作系统的重要组成部分,负责管理计算机系统的重要资源——主存储器
主要内容包括:
主存储空间的分配和去配
地址转换和存储保护
主存储空间共享
主存储空间扩充
存储管理主要针对主存储器中用户区域进行管理,同时,也包括对辅存储器的管理。
操作系统核心
用户区域
存储器介绍
存储器的层次
寄存器
高速缓存
主存储器
磁盘缓存
磁盘
可移动存储介质
访问速度趋慢
制造成本趋高
存储器介绍
快速缓存
用于解决主存访问速度与CPU处理速度不相匹配的一种部件(由集成于CPU芯片中的专门的高速存取电路实现)。
或用于解决辅存访问速度与CPU处理速度不相匹配的一种部件(由主存的一部分实现)。
需要解决缓存内容与原内容不一致的问题
存储器介绍
地址转换与存储保护
地址转换:
逻辑地址→物理地址
转换方式:
静态重定位,程序(作业)装入时实现地址转换的一次完成
动态重定位,(必须借助硬件实现),CPU访问程序指令和数据之前实现地址转换
存储保护
防止操作系统和各用户程序在主存储器中各存储区域访问时相互干扰
常见的存储保护硬件:
界地址
存储键
连续存储空间管理
每个程序(作业)占据主存中连续的空间,按管理方式的不同分为:
单用户连续存储管理
固定分区存储管理
可变分区存储管理
连续存储空间管理
单用户连续存储管理
又称单分区模式,适用于单用户情况,任何时刻主存储器中最多只有一道程序
主存空间划分为系统区和用户区
地址转换与存储保护:
地址转换:物理地址= 界限地址+ 逻辑地址
多采用静态重定位,采用栅栏寄存器进行存储保护
动态重定位,采用定位寄存器进行存储保护
单用户连续存储管理的缺点:
同单道程序的缺点,系统利用率低
连续存储空间管理
固定分区存储管理
又称定长分区或静态分区模式,是满足多道程序设计需要的最简单的存储管理技术
基本思想:
给进入主存的用户作业划分一块连续存储区域,把作业装入该连续存储区域,若有多个作业装入主存,则它们可并发执行。
实现:
系统启动时,系统操作员根据作业情况静态地把可分配的主存储器空间(用户空间)分割成若干个连续的区域,每个区域的位置固定,大小可相同也可不同,每个分区在任何时刻最多只装入一道程序执行
连续存储空间管理
固定分区存储管理示例
OS(8K)
用户分区1(16K)
用户分区2(16K)
用户分区3(32K)
主存分配表
Job1(20K)
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Job1