操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)-存儲(chǔ)管理

1、3.1內(nèi)存管理基礎(chǔ)內(nèi)存管理的主要任務(wù)是：為多道程序的運(yùn)行提供良好的環(huán)境，方便用戶使用存儲(chǔ)器，提高存儲(chǔ)器的利用率以及從邏輯上擴(kuò)充存儲(chǔ)器。內(nèi)存管理包括：內(nèi)存分配，內(nèi)存保護(hù)，地址映內(nèi)存分配，內(nèi)存保護(hù)，地址映射，內(nèi)存擴(kuò)充射，內(nèi)存擴(kuò)充。應(yīng)用程序的處理一般過(guò)程：由相應(yīng)的語(yǔ)言處理程序?qū)⒃闯绦蚰K對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成目標(biāo)模塊應(yīng)用程序的處理一般過(guò)程：由相應(yīng)的語(yǔ)言處理程序?qū)⒃闯绦蚰K對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成目標(biāo)模塊由鏈接程序?qū)⑺邢嚓P(guān)的目標(biāo)模塊鏈接到一起，整合成一個(gè)可執(zhí)行程序鏈接

2、程序?qū)⑺邢嚓P(guān)的目標(biāo)模塊鏈接到一起，整合成一個(gè)可執(zhí)行程序由裝入程序?qū)⒊绦蛴裳b入程序?qū)⒊绦蜓b入內(nèi)存后予以執(zhí)行。裝入內(nèi)存后予以執(zhí)行。重定位的概念：重定位的概念：由于編譯程序無(wú)法確定目標(biāo)代碼在執(zhí)行時(shí)所對(duì)應(yīng)的地址單元，故一般從0號(hào)單元開(kāi)始為其編址。這樣的地址稱(chēng)為相對(duì)地址、程序地址相對(duì)地址、程序地址或虛擬地址虛擬地址。因此當(dāng)裝入程序?qū)⒖蓤?zhí)行代碼裝入內(nèi)存時(shí)，必須通過(guò)地址轉(zhuǎn)換將邏輯地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)存地址，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為地址重定位地址重定位。重定位分為靜態(tài)重

3、定位靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位動(dòng)態(tài)重定位兩種，靜態(tài)重定位在裝入時(shí)將所有相對(duì)地址轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址，這種裝入方式要求作業(yè)在裝入時(shí)就必須分配其要求的所有空間，整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中不能在內(nèi)存中移動(dòng)，也不能申請(qǐng)新空間；動(dòng)態(tài)重定位是裝入時(shí)不地址轉(zhuǎn)換，在執(zhí)行過(guò)程中由硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址，這種裝入方式可以將程序分配到不連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)中，不必裝入所有代碼就可以運(yùn)行，但是需要硬件支持。在重定位中通常設(shè)置一個(gè)重定位寄存器，里面放的是程序的基址，物理地址=基址相

4、對(duì)地址程序鏈接的方式程序鏈接的方式：靜態(tài)鏈接：在運(yùn)行前鏈接裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接：邊裝入邊鏈接運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接：運(yùn)行到需要處才鏈接，便于修改和更新，便于實(shí)現(xiàn)共享程序裝入的方式程序裝入的方式：絕對(duì)裝入方式：在編譯時(shí)就知道程序要駐留的內(nèi)存地址（和靜態(tài)重定位完全不是一回事）可重定位裝入方式：有靜態(tài)重定位靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位動(dòng)態(tài)重定位兩種其他方式：和分頁(yè)和分段相結(jié)合交換和覆蓋的目的都是擴(kuò)充邏輯內(nèi)存最差適應(yīng)算法：最差適應(yīng)算法：空閑分區(qū)按容量從大到小排列，

5、每次分配時(shí)都將能滿足要求且最大的空閑分區(qū)分配給作業(yè)最差適應(yīng)算法能使每次留下的空閑區(qū)較大，便于下次使用，但是大的空間區(qū)不易保留分區(qū)的回收：分區(qū)的回收：作業(yè)執(zhí)行結(jié)束后要回收使用完畢的分區(qū)，系統(tǒng)根據(jù)回收分區(qū)的大小及首地址，在空閑分區(qū)表中檢查是否有相鄰的空閑區(qū)，如有則合并成一個(gè)大的空閑區(qū)，合并時(shí)可能出現(xiàn)的情況有三種：上鄰接，下鄰接和上下都鄰接。拼接（緊湊）技術(shù)：拼接（緊湊）技術(shù)：解決碎片問(wèn)題的一種方法是采用拼接技術(shù)，所謂拼接是指將移動(dòng)寄存器中所

6、有已分配內(nèi)存移到內(nèi)存的一段，是原本分散的空閑區(qū)連成一個(gè)大的空閑區(qū)。拼接實(shí)際一般有兩種：在某個(gè)分區(qū)回收時(shí)立刻拼接或在找不到合適的空閑區(qū)且空閑區(qū)的總?cè)萘靠梢詽M足作業(yè)要求時(shí)進(jìn)行拼接。存儲(chǔ)保護(hù)：存儲(chǔ)保護(hù)：上下界寄存器法和基址限長(zhǎng)寄存器法非連續(xù)內(nèi)存分配管理方式非連續(xù)內(nèi)存分配管理方式根據(jù)分區(qū)的大小固定和不固定又分為分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式和分段存儲(chǔ)管理方式，分頁(yè)管理方式又分成基本分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式和請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式基本分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式：基本分頁(yè)存儲(chǔ)管理方

7、式：實(shí)現(xiàn)思想：將作業(yè)分成若干個(gè)大小相等的區(qū)域，稱(chēng)為頁(yè)，將內(nèi)存也分成與頁(yè)相等的區(qū)域，稱(chēng)為塊?？梢詫⒆鳂I(yè)中的任意一頁(yè)放入內(nèi)存中的任意一個(gè)空閑塊中。在調(diào)度作業(yè)運(yùn)行時(shí)，在調(diào)度作業(yè)運(yùn)行時(shí)，必須將它的所有頁(yè)面一次調(diào)入內(nèi)存，若內(nèi)存中沒(méi)有足夠的物理塊，則作業(yè)等待。必須將它的所有頁(yè)面一次調(diào)入內(nèi)存，若內(nèi)存中沒(méi)有足夠的物理塊，則作業(yè)等待。邏輯地址結(jié)構(gòu)：邏輯地址結(jié)構(gòu)：前一部分是頁(yè)號(hào)P，后一部分是頁(yè)內(nèi)偏移量W，如果邏輯空間時(shí)2^m，頁(yè)面大小為2^n，則邏輯地址的

8、前mn為時(shí)頁(yè)號(hào)，后n位是頁(yè)內(nèi)偏移量。為便于在內(nèi)存中找到進(jìn)程中每個(gè)頁(yè)面對(duì)應(yīng)的物理塊，系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程建立了一張頁(yè)面映射表，簡(jiǎn)稱(chēng)頁(yè)表頁(yè)表，記錄頁(yè)面在內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)，頁(yè)表一般放在內(nèi)存中。頁(yè)表大小由機(jī)器的地址結(jié)構(gòu)決定，一般在512B~8KB之間。系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)頁(yè)表寄存器(PTR)，存放頁(yè)表在內(nèi)存中的起始地址F和頁(yè)表的長(zhǎng)度M，進(jìn)程未執(zhí)行時(shí)，頁(yè)表的的起始地址和長(zhǎng)度放在進(jìn)程控制塊中，當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行時(shí)，在將頁(yè)表的起始地址和長(zhǎng)度存入PTR中。地址變換過(guò)程