操作系统原理 第七章 实存储管理技术

7.2.2 固定分区存储管理方式
1、分区划分方法 分区大小相等 分区大小不等 2、分区说明表 包含：大小 始址 状态
7.2.2 固定分区存储管理方式
3、内存分配 当有用户程序需要装入，由内存分配程 序检索分区说明表，按照一定算法找出 一个能满足要求的，尚未使用的分区分 配给该程序，同时修改分区说明表中该 表项的状态。如果没有足够的空间，则 拒绝分配内存。
2、静态重定位和动态重定位
2）动态重定位：程序执行期间，每次存 储访问之前进行重定位。 需要硬件的支持，即重定位寄存器，重 定位装入内存区的起始地址，重定位时， 对每一个有效地址都要加上重定位寄存 器中的内容，形成绝对地址。
重定位寄存器 10000 1000 LOAD 1,2500 2500 365 5000 装入 12500 365 15000 11000 LOAD 1,2500
1、地址空间和存储空间 • 名字空间：程序中由符号名组成的空间， 没有地址的概念，由程序员自定义
符号指令 数据说明 I/O说明
7.1.3 地址重定位
• 逻辑地址（相对地址，虚地址） ： 用户的程序经过汇编或编译后形成目标代码， 目标代码通常采用相对地址的形式，其首地 址为0，其余指令中的地址都相对于首地址而 编址。 不能用逻辑地址在内存中读取信息
• 地址映射：从逻辑地址到物理地址的变 换
7.1.1 存储管理要解决的问题
• 存储保护：确保多道程序都在各自分配 到存储区域内操作，互不干扰，防止一 道程序破坏其它作业或系统文件的信息。
• 内存扩充：为用户提供比主存物理空间 大得多的地址空间，以至使用户感觉他 的作业是在这样一个大的存储器中运行
7.1.3 地址重定位
7.1 存储管理的基本概念
存储体系 :一个速度由快到慢,容量由小到大的存储层次. •快速缓存：cache •内存：DRAM, SDRAM等； •外存：软盘、硬盘、光盘、磁带等；
7.1.1 存储管理要解决的问题
• 存储分配：当用户需要内存时,系统为之 分配相应的存储空间；不需要时，及时 回收，以供其它用户使用。
编译 连接
data1 3456 200 3456
地址映射
1200 3456 。 。
名空间、地址空间、存储空间
2、静态重定位和动态重定位
地址映射（地址重定位） 把逻辑地址转换为相应的物理地址的 过程。
2、静态重定位和动态重定位
1）静态重定位：
静态重定位
10000 1000 LOAD 1,2500 2500 365 5000 15000 装入 12500 365 11000 LOAD LOAD1,12500 1,2500
第七章 实存储管理技术
• • • • • • 教学目标： 1、熟悉存储管理的基本概念和分类 2、了解连续存储的方法和特点 3、掌握分页存储的原理 4、掌握分段存储的原理 5、掌握段页存储的原理
第七章 实存储管理技术
• • • • 主要内容： 7.1 存储管理的基本概念 7.2 连续分配存储管理方式 7.3 离散分配存储管理方式
10000 +
优点： • 程序执行过程中，用户程序可以再内 存中移动，有利于内存的充分利用 • 程序不必连续存放在内存中，可以离 散存放。 • 若干个用户可以共享一个程序 缺点： • 需要附加的硬件支持
7.2 连续分配存储管理方式
7.2.1 单一连续分配方式
这是最简单的一种存储管理方式，但只能用 于单用户、单任务的操作系统中。采用这种 存储管理方式时，可把内存分为系统区和用 户区两部分，系统区仅提供给 OS 使用，通常 是放在内存的低址部分；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。
内存划分成若干个连续区域，称为分区。
每个分区只能存储一个程序，而且程序
也只能在它所驻留的分区中运行。
7.2.2 固定分区存储管理方式 固定分区算法原理：把内存分为一些大 小相等或不等的分区 (partition)，每个应 用进程占用一个或几个分区。操作系统 占用其中一个分区。每个分区的大小可 以不同，但是事先必须固定，在系统运 行时不能改变。在每个分区内装入一个 进程，允许几道作业并发执行。当有空 闲分区时，可从外存中的后备队列中选 择一个适当大小的作业装入该分区。
作业地址空间
内存空间
静态重定位
在程序执行之前进行重定位，根据装配 模块将要装入的内存起始地址，直接修 改装配模块中的有关地址的指令。 当用户程序被装入内存时，一次性实现 逻辑地址到物理地址的转换，以后不再 转换（一般在装入内存时由软件完成）。
2、静态重定位和动态重定位
优点： • 容易实现，不需要硬件支持。 缺点： • 程序在重定位之后就不能在内存中移 动了，因而不能重新分配内存，不利于 内存的有效利用 • 要求程序的存储空间必须连续 • 不利于内存的共享
4 128 K 5 512 K … …
…
7.2.2 固定分区存储管理方式
特点：适用于多道程序系统和分时系统 问题：可能存在碎片
7.2.2 固定分区存储管理方式
区号/键
大小
位置
状态 正使用 正使用 未使用 未使用 正使用
系统区 分区 1 分区 2 分区 3 分区 4 分区 5
1 2 3
8K 32 K 32 K
512K 520K 552K 584K 712K …
系统区 作业 3(510k) 作业 1（518k) 分区 3 分区 4 作业 2(680k)
• 地址空间（相对地址空间） 逻辑地址的集合
7.1.3 地址重定位
• 物理地址（绝对地址，实地址） 内存中存储单元的地址，可直接寻址
• 存储空间（绝对地址空间，物理地址空 间） 内存中物理地址的集合
名空间
0
逻辑地址空间
BA=1000
物理地址空间
Load Hale Waihona Puke Baidu data1
100
Load A 200
Load A 200

只能用于单用户、单任务的OS中。 软件简单，硬件要求低
7.2.1 单一连续分配方式
系统区
用户区
MS/DOS
7.2.1 单一连续分配方式
• 优点：方法简单，易于实现
• 缺点： 不支持多道。 主存利用率不高。 程序的运行受主存容量限制
7.2.2 固定分区存储管理方式 分区式管理是满足多道程序的最简 单的存储管理方案。它的基本思想是将