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存儲(chǔ)器管理的相關(guān)概念
存儲(chǔ)器概念
存儲(chǔ)器(storage,memory)。分成兩類(lèi):內(nèi)存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存、主存、物理存儲(chǔ)器處理機(jī)能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。用來(lái)存放系統(tǒng)和用戶的程序及數(shù)據(jù),特點(diǎn)時(shí)存取速度快,存儲(chǔ)方式是以新?lián)Q舊,斷電信息丟失。簡(jiǎn)稱(chēng)外存、輔助存儲(chǔ)器處理機(jī)不能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。用來(lái)存放用戶的各種信息,存取速度相對(duì)內(nèi)存而言要慢得多,但它可用來(lái)長(zhǎng)期保存用戶信息。在設(shè)備管理中介紹。
存儲(chǔ)器管理的對(duì)象
存儲(chǔ)管理(memorymanagement),即對(duì)存儲(chǔ)器的管理。內(nèi)存和外存兩者物理特性不同,操作系統(tǒng)對(duì)它們的管理方式也不同。本章介紹的是對(duì)內(nèi)存的管理,對(duì)外存的管理將在磁盤(pán)存儲(chǔ)器管理中介紹。內(nèi)存又分為ROM和RAM,ROM為固化只讀的。因此操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理模塊管理的是內(nèi)存中的RAM。內(nèi)存可以看作是以字或字節(jié)為單位的存儲(chǔ)單元組成的數(shù)組,每個(gè)存儲(chǔ)單元都有自己的地址。內(nèi)存的作用:存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行時(shí),先加載到內(nèi)存。CPU執(zhí)行時(shí),從內(nèi)存取指令,分析指令,如需要?jiǎng)t從內(nèi)存取操作數(shù)。執(zhí)行完畢后,存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果到內(nèi)存。地址的概念
1.物理地址(內(nèi)存地址,絕對(duì)地址,實(shí)地址,physicaladdress):把內(nèi)存分成若干個(gè)大小相等的存儲(chǔ)單元,每個(gè)單元給一個(gè)編號(hào),這個(gè)編號(hào)稱(chēng)為物理地址。物理地址可直接尋址。物理地址空間:物理地址的集合稱(chēng)為物理地址空間(內(nèi)存空間),它是一個(gè)一維的線性空間。地址的概念(續(xù))2.邏輯地址(相對(duì)地址,虛地址,logicaladdress):一個(gè)源程序經(jīng)編譯、鏈接而形成可裝入程序,其地址是從“0”開(kāi)始的,程序中的其它地址都是相對(duì)于起始地址計(jì)算的,故稱(chēng)相對(duì)地址。地址空間:由邏輯地址所形成的地址范圍??赡苁蔷€性的,也可能是多維的。地址的概念(續(xù))用戶的程序經(jīng)過(guò)編譯后形成目標(biāo)代碼,目標(biāo)代碼通常采用相對(duì)地址的形式。其特點(diǎn)是:用戶編程無(wú)物理地址概念但程序在編譯時(shí)必須有地址概念,可以缺省認(rèn)為每個(gè)用戶程序擁有一個(gè)空間:邏輯空間從0開(kāi)始編址程序執(zhí)行必需存儲(chǔ)空間,且該空間在執(zhí)行前不確定運(yùn)行時(shí)刻確定其真正的內(nèi)存地址地址的概念(續(xù))問(wèn)題:用戶編程空間地址:邏輯地址虛概念內(nèi)存地址:物理地址實(shí)概念執(zhí)行程序時(shí)如何實(shí)現(xiàn)二者之間的轉(zhuǎn)換?地址的概念(續(xù))3.地址映射(addressmapping):將用戶程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為運(yùn)行時(shí)由機(jī)器直接尋址的物理地址。有時(shí)也稱(chēng)為地址變換、地址重定位。當(dāng)程序裝入內(nèi)存時(shí),操作系統(tǒng)要為該程序分配一個(gè)合適的內(nèi)存空間,由于程序的邏輯地址與分配到內(nèi)存物理地址不一致,而CPU執(zhí)行指令時(shí),是按物理地址進(jìn)行的,所以要進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換。4.地址映射的分類(lèi)靜態(tài)重定位:當(dāng)用戶程序被裝入內(nèi)存時(shí),一次性實(shí)現(xiàn)邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換,以后不再轉(zhuǎn)換(一般在裝入內(nèi)存時(shí)由軟件完成)。不允許程序運(yùn)行時(shí)在內(nèi)存中移動(dòng)。動(dòng)態(tài)重定位:地址變換
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