計算機操作系統(tǒng)原理

1、計算機操作系統(tǒng)原理第3章儲管理3.1存儲管理的概念 3.1.1存儲系統(tǒng)的分類 3.1.2物理地址和邏輯地址 3.1.3靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位 3.1.4存儲管理的功能 3.1.5內(nèi)存擴充技術(shù) 3.1.6存儲管理的分類883.1.3靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位靜態(tài)幣定位Ff序地址1桿圧地川200丹序P空何程序地址0禪環(huán)PH川的w/f空間內(nèi)ff空間 Mov ax.(5800)005603.1.3靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位動態(tài)幣;定位程序地址1程序P空何桿IF地川200fvwp占川鈕內(nèi)存VIH88程序P第爍指令Mov ax.(200)3.1.3靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位 靜態(tài)重定位在程序運彳亍之前由裝入程序完成從

2、邏輯地 址到物理地址的轉(zhuǎn)換。3.1.3靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位: 動態(tài)重定位從排豔魏掘脇關(guān)地址變換機構(gòu)完成3.1.4存儲管理的功能y仁內(nèi)存的分配與回收關(guān)鋌問題，系統(tǒng)如何記錄哪此內(nèi)存空間己分 配，哪些內(nèi)存空間還空閑？ :亠3.1.4存儲管理的功能 3、內(nèi)存共享與保護如何將確保一個進程 不對另一個進程的空間進 行非法訪問?程&PLrl用的內(nèi)存空伺Mvsx,(20n88趁界訪何3.1.4存儲管理的功能2、地址的轉(zhuǎn)換如何將邏借地址轉(zhuǎn)換成為物理地址?m3.1.4存儲管理的功能：:4.內(nèi)存擴充如果內(nèi)存剩余的空間不足以運行個程序的 空汕耍求，該程序還能運行嗎？如果要讓該程序 運行怎么辦？3.1.5內(nèi)存擴充技術(shù)

3、如果內(nèi)存空間不足，還是應(yīng)該想辦法讓程序 能夠運行的，通常采用的技術(shù)冇：覆蓋技術(shù)、交 換技術(shù)、虛擬內(nèi)存技術(shù)。K覆蓋技術(shù)原理： 二入和廳的兒個代碼段或數(shù)據(jù)段，按照時間先后來 占用公共的肉存空間。 將程序的必要部分（常川功能）的代碼和數(shù)拯常駐 內(nèi)存；町選部分（丕常用功能）在其他程庁模塊中實現(xiàn)， 平時存放在外存（覆蓋文件），屜需要用到時力裝入 到內(nèi)存； 不存迤調(diào)用關(guān)系的模塊不必同時裝入到內(nèi)心，從而 可以相互舉蓋。3.1.5內(nèi)存擴充技術(shù):V覆蓋技術(shù)如下例示:該程序原需190K空間,采用覆蓋技術(shù)，只需110K空間。ResidentOvtriay 0Ovtday I40KToUl 110K3.1.5內(nèi)存擴充

4、技術(shù)優(yōu)點：擴充了內(nèi)存空間，覆蓋管理由操作系 統(tǒng)自動實現(xiàn)。缺點:要求明確覆蓋結(jié)構(gòu)關(guān)系，編程不便; 擴充內(nèi)存有限。3.1.5內(nèi)存擴充技術(shù)2、交換技術(shù)多個程序并發(fā)執(zhí)行，可以將暫時不能執(zhí)行的 程序送到外存屮，從而獲得空閑內(nèi)存空間來裝入 新稈序，或讀入保存在外存中而目前到達(dá)就緒狀 態(tài)的程序。秒停執(zhí)行內(nèi)存中的進程，將整個進程 的地址空間保戀到外存的交換區(qū)中（質(zhì)出swap out） , ffij將外存中由阻寒變?yōu)榫途w的進程的地 址空IHJ讀入到內(nèi)中，并將該進程送到就緒隊列 （換入swap in） o35內(nèi)存擴充技術(shù)2、交換技術(shù)優(yōu)點：增加并發(fā)運行的程序數(shù)目,并且給用 戶提供適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)時間:編寫程序時不影響程序

5、 結(jié)構(gòu)。缺點：換入換出花費時間代價較大，較難選 擇換出對象。3.1.5內(nèi)存擴充技術(shù):r3、虛擬內(nèi)存技術(shù)利用軟碩件技術(shù)，把外存當(dāng)做內(nèi)存的擴充， 為用戶捉供個比實際內(nèi)存空間大得多的怕擬存 儲空間，而用戶不必關(guān)心內(nèi)外存地址轉(zhuǎn)換的細(xì)節(jié)。3.1.5內(nèi)存擴充技術(shù)3.虛擬內(nèi)存技術(shù)優(yōu)點：通過把內(nèi)存與外存并用作級虛擬內(nèi) 存,極人地擴充了內(nèi)存空間,徹底解決了小內(nèi)存 運行大程序的問題。缺點：實現(xiàn)代價大,需耍較多硬件支持，軟 件算法復(fù)雜，程序運行慢。3.1.6存儲管理的分類通?？煞譃榉謪^(qū)式存儲管理、分頁式存儲管理、分段式存儲管理、段頁存儲管理，這些方法 將在后面的章節(jié)進行詳細(xì)學(xué)習(xí)。3.2分區(qū)存儲管理 3.2.1 I古

6、I定分區(qū)存儲管理 3.2.2可變分區(qū)存儲管理3.2.1固定分區(qū)存儲管理固定分區(qū)法就是把內(nèi)存區(qū)I占I定地劃分為若干 個大小不等或相等的區(qū)域。分區(qū)劃分的原則由一 般系統(tǒng)操作員或操作系統(tǒng)決宦。例如可劃分為K 作業(yè)分區(qū)和短作業(yè)分區(qū)。分區(qū)-旦劃分結(jié)束，在 榕個執(zhí)彳j過程中每個分區(qū)的長度和內(nèi)存的總分區(qū) 個數(shù)將保持不變。3.2.1固定分區(qū)存儲管理OS占用空問下圖說明系統(tǒng)內(nèi)存被分為幾個分區(qū)？每個分區(qū)的 大小是多少？分區(qū)說明表起什么作分區(qū)說明表區(qū) 號起始地址長度占用標(biāo) 志120K8K0228K32K0360K64K04124K132K0第分X8K小2分區(qū)32K64K第4分區(qū)132K區(qū) 號起始地址長度占用標(biāo)120

7、K8K0228K32K360K64K4124K132K0第分區(qū) 8K第2分區(qū) 32K24分“132K43分X64KGQ3.2.1固定分區(qū)存儲管理1、主存空間的分配與釋放首先.有進程要求運行，需內(nèi)存空間 16K,應(yīng)將它調(diào)入哪個分區(qū)？分區(qū)說明表3.2.1固定分區(qū)存儲管理仁主存空間的分配與釋放又有進程P2要求運行.需內(nèi)存空間20K.應(yīng)將它調(diào)入哪個分區(qū)？分區(qū)說明表(I!AM區(qū) 號起始地址長度占用標(biāo)120K8K0228K32KP1360K64Kp?4124K132K上3.2.1固定分區(qū)存儲管理1、主存空間的分配與釋放 再有進程P3要求運行.需內(nèi)存空間9K, 應(yīng)將它調(diào)入哪個分區(qū)？分區(qū)說明表(I!AMOS

8、ill川空何OSMI空何第分|X8K那2分區(qū)32K第3分區(qū)64K第4分區(qū)132K區(qū) 號起始地址長度占用標(biāo)120K8K0228K32KP1360K64KP24124K132K 第分區(qū)8K那2分區(qū)32K第3分區(qū)64K第4分區(qū)132K3.2.1固定分區(qū)存儲管理aw仁主存空間的分配與釋放此時有進程P2運行完畢，需將其占用內(nèi)存空間釋放，該如何實現(xiàn)？分區(qū)說明表區(qū) 號起始地址長度占用標(biāo)120K8K0228K32KP1V.360K64K0*4124K132KP3OS占川空問：OP2(20i) * V y：P3(9K)3可用分區(qū)表進程円（磁）參70K3.2.2可變分區(qū)存儲管理2）進程氏運行，申請內(nèi)存空間40K：

9、內(nèi)存空間OS占用空何區(qū)號起始地址長度111GK146K 可用分區(qū)表110K起始地址應(yīng)改 為從110K開始系統(tǒng)有186K. 還夠用.將其 修改成146K3.2.2可變分區(qū)存儲管理3）進程P3運行申諳內(nèi)存空間60K：內(nèi)存空間OS占川空何7QK進程 P2(40K)110K起始地址應(yīng)改 為從170K開始系統(tǒng)有146K. 還夠用，將其 修改成86K256K區(qū)號起始地址長度1176K86K可用分區(qū)表3.2.2可變分區(qū)存儲管理4）進程P4運fr申請內(nèi)存空間20K：內(nèi)存空間進程 P2(40K)110K起始地址應(yīng)改 為從190K開始系統(tǒng)有86K. 還夠用，將其os占川空何進程 P4(20K)區(qū)號起始地址長度1196K66K可用分區(qū)表3.2.2可變分區(qū)存儲管理5）進程P2給束.釋放內(nèi)存空間40K：內(nèi)存空間區(qū)號起始地址長度1