存储器管理

1.分区大小相等 1.分区大小相等
§6.2 分区式存储管理 64k
程序1 程序
内存
64k
程序1 程序1 32k
分 成 内 大 小 相 等
程序2 程序
64k 64k
程序2 程序2 50k
64k
的 分 区
程序3 程序3 120k
内
2.分区大小不等 2.分区大小不等
内存 16k 32k 分 成 大 64k 程序2 小 不 等 的 128k 分 程序3 内 区
2.分区大小不等 2.分区大小不等 示意图
优点:克服分区大小相等而缺乏灵活性的缺点，可根 优点:克服分区大小相等而缺乏灵活性的缺点， 据程序的大小为之分配适当的分区。 据程序的大小为之分配适当的分区。 缺点:还是有内部碎片； 缺点:还是有内部碎片； 仍然存在作业太大不能运行的问题； 仍然存在作业太大不能运行的问题； 内存分配
5.1 程序的装入和链接
一、程序的装入 1.绝对装入方式 1.绝对装入方式
由装入程序根据装入模块中的地址,将程序和数据 由装入程序根据装入模块中的地址, 装入内存。 装入内存。 逻辑地址：源程序经过编译后形成的目标模块或装 逻辑地址：源程序经过编译后形成的目标模块或装 配链接程序的地址编码。 配链接程序的地址编码。 物理地址：程序在主存储器中的地址编码。 物理地址：程序在主存储器中的地址编码。 逻辑地址= 逻辑地址=物理地址
2.空闲分区链 2.空闲分区链
二、分区分配算法
1.首次适应算法FF。 1.首次适应算法FF。 首次适应算法FF
5.2.3
动 态 分 区 分 配
算法描述： 空闲分区链以地址递增的次序链接； 空闲分区链以地址递增的次序链接； 地址递增的次序链接 算法描述： 进行内存分配时，从链首开始顺序查找。 进行内存分配时， 链首开始顺序查找。 开始顺序查找 缺点： 低址不断划分，致使留下许多难以利用的、很小的 缺点： 低址不断划分，致使留下许多难以利用的、 空闲分区； 空闲分区； 每次从低址部分开始，增加查找可用空闲分区开销。 每次从低址部分开始，增加查找可用空闲分区开销。
第五章 存储器管理
存储管理的功能 存储共享
多个进程共用同一系统软件，如编译程序， 多个进程共用同一系统软件，如编译程序，存 放编译程序的内存区即为共享内存区; 放编译程序的内存区即为共享内存区;
存储扩充
在逻辑上扩充内存容量，采用虚拟存储器技术。 虚拟存储器技术 在逻辑上扩充内存容量，采用虚拟存储器技术。
一、程序的装入
2.可重定位装入方式 2.可重定位装入方式
5.1 程 序 的 装 入 和 链 接
物理地址=逻辑地址+本程序在内存中的起始地址 物理地址=逻辑地址+ 在程序执行之前进行的重定位，在程序装入内存时 在程序执行之前进行的重定位，在程序装入内存时 装入 一次性完成指令中地址的修改。 一次性完成指令中地址的修改。 ---静态重定位 ---静态重定位 静态重定位无需硬件的支持，由装入模块负责完成; 静态重定位无需硬件的支持，由装入模块负责完成; 缺点： 缺点： 程序装入内存后，不允许移动在内存中的位置; 程序装入内存后，不允许移动在内存中的位置;
二、程序的链接
1.静态链接 1.静态链接
0
5.1 程 序 的 装 入 和 链 接
L－1 0 M－1 0 N－1
模块 A CALL B； Return； 模块 B CALL C； Return； 模块 C Return； (a) 目标模块
0 模块 A L－1 L L＋M－1 L＋M L＋M＋N－1 JSR“L” Return； 模块 B JSR“L＋M” Return； 模块 C Return； (b) 装入模块
对某些模块的链接推迟到执行时才执行; 对某些模块的链接推迟到执行时才执行; 优点:加快程序的装入过程，而且可节省大量的内存空间。 优点:加快程序的装入过程，而且可节省大量的内存空间。
5.2 连续分配存储管理方式 程序是在连续区域中， 程序是在连续区域中，还是划分成若 干块放在不同区域中？ 干块放在不同区域中？内存是事先还是动 态划分？对于不同的内存分配方案， 态划分？对于不同的内存分配方案，采用 的地址变换技术也不同。 的地址变换技术也不同。
128k 程序4 程序4 120k
212
外部碎片
程序6 程序6 256k
程序n 程序n 206k
外部碎片
468 512
பைடு நூலகம்
44k
程序m 程序m
40k
一、分区分配中的数据结构
1.空闲分区表 1.空闲分区表 空闲
5.2.3
动 态 分 区 分 配
区号 1 3 5
大小 16K 16K 20K 20K 9K
始址 40K 40K 78K 78K 100K 100K
5.2 连 续 分 配 存 储 管 理 方 式
内存分为两个区域：系统区， 内存分为两个区域：系统区，用户区
系统区仅提供给OS使用，通常放在内存的低址部分； 系统区仅提供给OS使用，通常放在内存的低址部分； 仅提供给OS使用 用户区是指除系统区以外的全部内存空间 是指除系统区以外的全部内存空间， 用户区是指除系统区以外的全部内存空间，提供给用户 使用。 使用。 在DOS中就采用了这种方法。 DOS中就采用了这种方法。 中就采用了这种方法
5.2 连续分配存储管理方式
连续分配： 连续分配：
是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。 是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。
单一连续分配方式 分类： 分类： 固定分区式 分区式分配方式 动态分区(可变分区) 动态分区(可变分区)
5.2.1 单一连续分配
适用于单用户、单任务的操作系统中; 适用于单用户、单任务的操作系统中;
5.2.2 固定分区分配
一、划分分区的方法
5.2 连 续 分 配 存 储 管 理 方 式
1.分区大小相等 1.分区大小相等 示意图
缺点:缺乏灵活性。任何程序，无论多小， 缺点:缺乏灵活性。任何程序，无论多小，都要占据 一个分区，造成内存空间的浪费;程序太大， 一个分区，造成内存空间的浪费;程序太大，不能放 到分区中; 到分区中; 内部碎片：分配给进程的分区中， 内部碎片：分配给进程的分区中，进程没有使用的部分
5.2.3 动态分区分配
动态分区(可变分区) 动态分区(可变分区) 示意图
5.2 连 续 分 配 存 储 管 理 方 式
分区的个数和大小不是固定不变的，而是可变的， 分区的个数和大小不是固定不变的，而是可变的， 随装入的作业动态划分；且不会产生内部碎片。 随装入的作业动态划分；且不会产生内部碎片。 外部碎片：若存储块长度为n，在该系统所采用的调度 外部碎片：若存储块长度为n 算法下较长时间内无法选出一道长度不超过该块的进程， 算法下较长时间内无法选出一道长度不超过该块的进程， 则称该块为外部碎片。 则称该块为外部碎片。 克服外部碎片的一种技术是压缩（紧凑）。移动进程， 克服外部碎片的一种技术是压缩（紧凑）。移动进程， ）。移动进程 使零散的小空闲空间连成一片。 使零散的小空闲空间连成一片。 必须采用动态重定位— 重定位分区分配（5.2.4） 必须采用动态重定位—可重定位分区分配（5.2.4）
2.循环首次适应算法 2.循环首次适应算法
算法描述：空闲分区链以地址递增的次序链接； 算法描述：空闲分区链以地址递增的次序链接； 地址递增的次序链接 进行内存分配时， 进行内存分配时，从上次找到的空闲分区的 下一个空闲分区开始查找 开始查找。 下一个空闲分区开始查找。 特点： 减少查找开销，空闲分区分布的更均匀。 特点： 减少查找开销，空闲分区分布的更均匀。但缺乏大 的空闲分区。 的空闲分区。
第五章 存储器管理
存储管理的功能 地址变换 将逻辑地址转化为物理地址
0000H OS区 程序1 程序 0FFFH 0000H 程序2 程序 08FFH JMP 2421H JMP 0421H 1000H 程序1 程序
1FFFH 0000H 0FFFH 0000H
2000H 28FFH
程序2 程序
08FFH
一、程序的装入
3.动态运行时装入方式 3.动态运行时装入方式
5.1 程 序 的 装 入 和 链 接
内存
重定位寄存器
1000 程序
0
装入位置
1000 1100
1000
…
100 Move ah, [300]
…
Move ah,[300]
加法器 300
原封不动 装入
1300 1400
300 400
4789 ……
对相对地址进行修改; 对相对地址进行修改; 变换外部调用符号; 变换外部调用符号;
二、程序的链接
2.装入时动态链接 2.装入时动态链接
5.1 程 序 的 装 入 和 链 接
优点： 优点： 便于修改和更新。 (1) 便于修改和更新。 便于实现对目标模块的共享。 (2) 便于实现对目标模块的共享。
3.运行时动态链接 3.运行时动态链接
5.2.3 动态分区分配
实现动态分区(可变分区)分配时， 实现动态分区(可变分区)分配时，须解决的问题
5.2 连 续 分 配 存 储 管 理 方 式
一、分区分配中的数据结构 二、分区分配算法 分区分配、 三、分区分配、回收操作
0 20 28 60 84 92
OS
程序1 程序1 8k 程序1 程序1 8k 程序2 程序32k 32k 2 程序5 程序5 程序3 程序3 24k 32k 程序7 程序7 30k 程序5 程序5 程序8 程序8 24k 48k
程序1 程序1 32k
32k
程序1
程序2 程序2 50k
程序4 程序4 程序3 180k 120k
5.2.2 固定分区分配
二、内存分配
5.2 连 续 分 配 存 储 管 理 方 式 20