第4章存储器管理
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2．寄存器
寄存器访问速度最快，完全能与CPU协调工作，但 价格却十分昂贵，因此容量不可能做得很大
寄存器用于加速存储器的访问速度，如用寄存器 存放操作数，或用作地址寄存器加快地址转换速 度等
精品课件
4.1.3 高速缓存和磁盘缓存
1．高速缓存
高速缓存是现代计算机结构中的一个重要 部件，其容量大于或远大于寄存器，而比 内存约小两到三个数量级左右。
计算机操作系统
第四章 存储器管理
精品课件
本章内容
4.1 存储器的层次结构 4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配方式 4.4 对换 4.5 分页存储管理方式 4.6 分段存储管理方式
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4.1 存储器的层次结构
4.1.1 多级存储器结构
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4.1.2 主存储器与寄存器
1．主存储器
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B的起始地址变为L，C的起始地址变为L+M
图 4-4 程序链接示意图 精品课件
1、静态链接方式（续）
（1）对相对地址进行修改
由编译程序产生的所有目标模块中，使用的都是相 对地址，其起始地址都为0，在链接成一个装入模块 时修改模块的相对地址。即把原B中的所有相对地址 都加上L，把原C中所有相对地址都加上L＋M。
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1．高速缓存（续）
根据程序执行的局部性原理，将主存中一些经常 访问的信息存放在高速缓存中，减少访问主存储 器的次数，可大幅度提高程序执行速度。
进程的程序和数据是存放在主存储器中，每当使 用时，被临时复制到一个速度较快的高速缓存中。
当CPU访问一组特定信息时，首先检查它是否在高 速缓存中，如果已存在，可直接从中取出使用， 以避免访问主存，否则，再从主存中读出信息。
为了便于程序的修改,对编译的程序采用符号 地址，然后在编译或汇编时，再将这些符号地 址转换为绝对地址。
只适合单道程序环境。
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4.2.1 程序的装入
2．可重定位装入方式
目标模块的起始地址通常是从0开始的，程序中的 其它地址也都是相对于起始地址计算的。
由装入程序将装入模块装入内存后，装入模块中 程序所访问的所有逻辑地址与实际装入内存的物 理地址不同 ，必须进行变换。
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•采用动态重定位方法将程序装入内存，称 为动态运行时装入方式 。
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4.2.2程序的链接
★源程序经过编译后，可得到一组目标模块，再利 用链接程序将这组目标模块链接形成装入模块。 根据链接时间的不同，可把链接分成如下三种：
1、静态链接方式
在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需的 库函数，链接成一个完整的装配模块（又称执行 模块），以后不再拆开。我们把这种事先进行链 接的方式称为静态链接方式。
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本章内容
4.1 存储器的层次结构 4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配方式 4.4 对换 4.5 分页存储管理方式 4.6 分段存储管理方式
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4.2 程序的装入和链接
如何将一个用户源程序变成一个可在内 存中执行的程序，通常要经过3步骤：
1. 编译 2. 链接 3. 装入
装入:由装入程序（Loader）将装入模块装入内存。
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4.2.1 程序的装入
在将一个装入模块装入内存时，可以有绝对装入 方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式。
1．绝对装入方式
如果知道程序将驻留在内存的什么位置，那么， 编译程序将产生绝对地址的目标代码。
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1．绝对装入方式
绝对装入程序按照装入模块中的地址，将程序 和数据装入内存。装入模块被装入内存后，由 于程序中的逻辑地址与实际内存地址完全相同， 故不需对程序和数据的地址进行修改。
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示例： 作业装入内存时的情况
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2．可重定位装入方式 （续）
把在装入时对目标程序中指令和数据的变换过程 称为重定位。因为地址变换是在装入时一次完成 的，以后不再改变，故称为静态重定位。
采用静态重定位方法将程序装入内存,称为可重源自文库 位装入方式。
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3．动态运行时装入方式
装入程序将目标模块装入内存后，并不立即把装 入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这 种地址转换推迟到程序执行时进行，在硬件地址 变换机构的支持下，随着对每条指令或数据的访 问自动进行地址变换，故称为动态重定位。
主存也可以看做是辅存的高速缓存。
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2．磁盘缓存（续）
一个文件的数据可能出现在存储器层次的不同 级别中，例如，一个文件数据通常被存储在辅 存中(如硬盘)，当其需要运行或被访问时，就 必须调入主存，也可以暂时存放在主存的磁盘 高速缓存中。
大容量的辅存常常使用磁盘，磁盘数据经常备 份到磁带或可移动磁盘组上，以防止硬盘故障 时丢失数据。
（2）变换外部调用符号
将每个模块中所用的外部调用符号也都变换为相对 地址。例如将call B 变换为JSR “L”
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2、装入时动态链接
是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模 块，在装入内存时，采用边装入边链接的链接 方式。
装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调 用事件，将引起装入程序去找出相应的外部目 标模块，并将它装入内存。
主存储器(简称内存或主存)是计算机系统中一个 主要部件，用于保存进程运行时的程序和数据， 也称可执行存储器
CPU的控制部件只能从主存储器中取得指令和数 据，数据能够从主存储器读取并将它们装入到寄 存器中，或者相反
主存储器的访问速度远低于CPU执行指令的速度， 引入寄存器和高速缓存。
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4.1.2 主存储器与寄存器
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2．磁盘缓存
由于目前磁盘的I/O 速度远低于对主存的访问速 度，因此将频繁使用的一部分磁盘数据和信息， 暂时存放在磁盘缓存中，可减少访问磁盘的次数。
磁盘缓存本身并不是一种实际存在的存储介质， 它依托于固定磁盘，提供对主存储器存储空间的 扩充，即利用主存中的存储空间，来暂存从磁盘 中读出(或写入)的信息。
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图4-2 对用户程序的处理步骤
编译:由编译程序（Compiler）将用户源代码编译成 若个目标模块
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图4-2 对用户程序的处理步骤
链接:由链接程序（Linker）将编译后形成的一组目 标模块，以及它们所需要的库函数链接在一起， 形成一个完整的装入模精块品课件
图4-2 对用户程序的处理步骤
寄存器访问速度最快，完全能与CPU协调工作，但 价格却十分昂贵，因此容量不可能做得很大
寄存器用于加速存储器的访问速度，如用寄存器 存放操作数，或用作地址寄存器加快地址转换速 度等
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4.1.3 高速缓存和磁盘缓存
1．高速缓存
高速缓存是现代计算机结构中的一个重要 部件，其容量大于或远大于寄存器，而比 内存约小两到三个数量级左右。
计算机操作系统
第四章 存储器管理
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4.1 存储器的层次结构 4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配方式 4.4 对换 4.5 分页存储管理方式 4.6 分段存储管理方式
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4.1 存储器的层次结构
4.1.1 多级存储器结构
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4.1.2 主存储器与寄存器
1．主存储器
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B的起始地址变为L，C的起始地址变为L+M
图 4-4 程序链接示意图 精品课件
1、静态链接方式（续）
（1）对相对地址进行修改
由编译程序产生的所有目标模块中，使用的都是相 对地址，其起始地址都为0，在链接成一个装入模块 时修改模块的相对地址。即把原B中的所有相对地址 都加上L，把原C中所有相对地址都加上L＋M。
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1．高速缓存（续）
根据程序执行的局部性原理，将主存中一些经常 访问的信息存放在高速缓存中，减少访问主存储 器的次数，可大幅度提高程序执行速度。
进程的程序和数据是存放在主存储器中，每当使 用时，被临时复制到一个速度较快的高速缓存中。
当CPU访问一组特定信息时，首先检查它是否在高 速缓存中，如果已存在，可直接从中取出使用， 以避免访问主存，否则，再从主存中读出信息。
为了便于程序的修改,对编译的程序采用符号 地址，然后在编译或汇编时，再将这些符号地 址转换为绝对地址。
只适合单道程序环境。
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4.2.1 程序的装入
2．可重定位装入方式
目标模块的起始地址通常是从0开始的，程序中的 其它地址也都是相对于起始地址计算的。
由装入程序将装入模块装入内存后，装入模块中 程序所访问的所有逻辑地址与实际装入内存的物 理地址不同 ，必须进行变换。
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•采用动态重定位方法将程序装入内存，称 为动态运行时装入方式 。
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4.2.2程序的链接
★源程序经过编译后，可得到一组目标模块，再利 用链接程序将这组目标模块链接形成装入模块。 根据链接时间的不同，可把链接分成如下三种：
1、静态链接方式
在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需的 库函数，链接成一个完整的装配模块（又称执行 模块），以后不再拆开。我们把这种事先进行链 接的方式称为静态链接方式。
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本章内容
4.1 存储器的层次结构 4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配方式 4.4 对换 4.5 分页存储管理方式 4.6 分段存储管理方式
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4.2 程序的装入和链接
如何将一个用户源程序变成一个可在内 存中执行的程序，通常要经过3步骤：
1. 编译 2. 链接 3. 装入
装入:由装入程序（Loader）将装入模块装入内存。
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4.2.1 程序的装入
在将一个装入模块装入内存时，可以有绝对装入 方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式。
1．绝对装入方式
如果知道程序将驻留在内存的什么位置，那么， 编译程序将产生绝对地址的目标代码。
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1．绝对装入方式
绝对装入程序按照装入模块中的地址，将程序 和数据装入内存。装入模块被装入内存后，由 于程序中的逻辑地址与实际内存地址完全相同， 故不需对程序和数据的地址进行修改。
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示例： 作业装入内存时的情况
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2．可重定位装入方式 （续）
把在装入时对目标程序中指令和数据的变换过程 称为重定位。因为地址变换是在装入时一次完成 的，以后不再改变，故称为静态重定位。
采用静态重定位方法将程序装入内存,称为可重源自文库 位装入方式。
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3．动态运行时装入方式
装入程序将目标模块装入内存后，并不立即把装 入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这 种地址转换推迟到程序执行时进行，在硬件地址 变换机构的支持下，随着对每条指令或数据的访 问自动进行地址变换，故称为动态重定位。
主存也可以看做是辅存的高速缓存。
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2．磁盘缓存（续）
一个文件的数据可能出现在存储器层次的不同 级别中，例如，一个文件数据通常被存储在辅 存中(如硬盘)，当其需要运行或被访问时，就 必须调入主存，也可以暂时存放在主存的磁盘 高速缓存中。
大容量的辅存常常使用磁盘，磁盘数据经常备 份到磁带或可移动磁盘组上，以防止硬盘故障 时丢失数据。
（2）变换外部调用符号
将每个模块中所用的外部调用符号也都变换为相对 地址。例如将call B 变换为JSR “L”
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2、装入时动态链接
是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模 块，在装入内存时，采用边装入边链接的链接 方式。
装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调 用事件，将引起装入程序去找出相应的外部目 标模块，并将它装入内存。
主存储器(简称内存或主存)是计算机系统中一个 主要部件，用于保存进程运行时的程序和数据， 也称可执行存储器
CPU的控制部件只能从主存储器中取得指令和数 据，数据能够从主存储器读取并将它们装入到寄 存器中，或者相反
主存储器的访问速度远低于CPU执行指令的速度， 引入寄存器和高速缓存。
精品课件
4.1.2 主存储器与寄存器
精品课件
2．磁盘缓存
由于目前磁盘的I/O 速度远低于对主存的访问速 度，因此将频繁使用的一部分磁盘数据和信息， 暂时存放在磁盘缓存中，可减少访问磁盘的次数。
磁盘缓存本身并不是一种实际存在的存储介质， 它依托于固定磁盘，提供对主存储器存储空间的 扩充，即利用主存中的存储空间，来暂存从磁盘 中读出(或写入)的信息。
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图4-2 对用户程序的处理步骤
编译:由编译程序（Compiler）将用户源代码编译成 若个目标模块
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图4-2 对用户程序的处理步骤
链接:由链接程序（Linker）将编译后形成的一组目 标模块，以及它们所需要的库函数链接在一起， 形成一个完整的装入模精块品课件
图4-2 对用户程序的处理步骤