存储计算机操作系统第三版

1、滥缸第4章存储管理存储管理4.1 概述4.2 分区存储管理方案4.3 页式存储管理4.4 段式存储管理4.5 段页式存储管理4.6 交换技术与覆盖技术4.7 虚拟存储4.8 高速缓冲存储器4.9 内存管理实例分析 习题4.1 概述存储器是计算机系统中的重要组成部分，随着计算机技术的飞速发展和内存价格的降低，现代计算机中的内存也在不断增加）已经达到GB的范围4.1.1 存储体系存储器的功能是保存指令和数据，它的发展方向是高速、大容量和小体积，诸如内存在访问速度方面的发展有DRAM、SDRAM、SRAM等技术；而磁盘技术的发展方向主要在大容量方面，比如接口标准、存储密度等。存储组织的功能是在存储技

2、 术和CPU寻址技术许可的范围内 组织合理的存储结构，其依据是 访问速度的匹配关系、容量要求 和价格。常见的存储结构有两种: “寄存器一内存外存”结构 和“寄存器一快速缓存一内存一 外存”结构。图4.1所示的是“寄存器一 快速缓存一内存一外存”结构。图4.1存储层次结构从源程序到程序执行链接程序。装入程序汇编编译目标模块装入模块滥缸第4章存储管理地址空间的概念000000000100002000 q、王5FF1000000 r子1.5FF1FFF0001子2 逻辑地址装入模块3FF1相对地址源程序/单个目标模块0100001FFF物理地址内存A4.1.2地址重定位可执行文件的建立过程是:源程序

3、一编译一目标模块（多个目标模块或程序库）一链接一可执行文件 当程序执行时由操作系统装入内存而成为进程。对程序员来说，数据的存放地址是由符号决定的,故称为符号名地址，或者称为名地址。第4章存储管理当程序被装入内存时，程序的逻辑她址被转换成内存的物理地址，称为地址重定位。在可执行文件装入时需要解决可执行文件中地址（指令和数 据）和内存地址的对应问题。这是由操作系统中的装入程序Loader 来完成的，如图4.2所示。源程序逻得地址空间1OO1O»编译士也址映射345<5345(52001200图4.2地址重定位1,绝对装入(absolute loading)在可执行文件中记录内存地址

4、，装入时直接定位 于上述内存地址的方式称为绝对装入(或者称为固定地 址再定位)。在这种方式下,程序的地址再定位是在执行之前被确定的，也就是在编译、链接时直接制定程序在执 行时访问的实际存储器地址。这样，程序的地址空间 和内存地址空间是一一对应的。单片机或者单用户系 统常采用这种方式。固定地址再定位的优点是装入过程简单；缺点是 过于依赖于硬件结构，不适合多道程序系统。2.可重定位装入(relocatable loading)可重定位装入方式是指在可执行文件中，列出各个需要重定位的地址单元和相对地址值，装入时再根据所定位 的内存地址去修改每个重定位地址项，添加相应的偏移量。一个有相对地址空间的程序

5、装入到物理地址空间时， 由于两个空间不一致，就需要进行地址变换，或称地址映 射，即地址的再定位。地址再定位有两种方式：静态再定位和动态再定位。1）静态再定位静态再定位是指当程序执行时,由装入程序运行重定位程序，根据作业在内存重分配的起 始地址，将可执行的目标代码装 入到指定内存中。所谓静态，是 指地址定位完成后，在程序的执 行期间将不会再发生变化。静态 再定位是在程序执行之前进行地 址再定位的，这一工作通常是由 装配程序完成的。静态重定位示意图隹片A的存储空静态地址再定位的优点是：无需硬件地址变化机构支持，容易实现；无需硬件支持，它只要求程序本 身是可再定位的；它只对那些要修改的地址部分做出某种标识，再由专门设计的程序来完成。在早期的操 作系统中大多数都采用这种方法。静态地址再定位的缺点是:必须给作业分配一个连续的存储区域，该存储区不能分布在内存的不同区 域；在作业的执行期间不