《存儲器管理》PPT課件.ppt

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1、第三章存儲管理存儲器管理是操作系統(tǒng)的重要的一個部分，它負責管理計算機系統(tǒng)的存儲器3.1計算機系統(tǒng)中的存儲器內(nèi)存外存高速緩存器（Cache）存取速度越來越快存取容量越來越小成本越來越大ＣＰＵ數(shù)據(jù)寄存器寄存器寄存器（Register)是中央處理器內(nèi)的組成部份，它們可用來暫存指令、數(shù)據(jù)和地址，常用的有：指令寄存器，通用寄存器，控制寄存器等高速緩存cache高速緩沖存儲器Cache是位于CPU與內(nèi)存之間的臨時存儲器，它的容量比內(nèi)存小但交換速度快內(nèi)存存儲容量較大，存取速度較快。存儲單元以字節(jié)為單位進行編址。用于存放用戶當前需執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)，以及操作系

2、統(tǒng)進行控制和管理的信息內(nèi)存用戶區(qū)0n-1操作系統(tǒng)存儲器管理主要指的是對內(nèi)存儲器的管理邏輯地址:用戶程序中使用的地址。邏輯地址空間：由程序中邏輯地址組成的地址范圍叫做邏輯地址空間（相對地址空間）。3.2重定位程序A程序B程序C假設(shè)程序A、B、C分別有100、50、120條指令，問各自的邏輯地址空間范圍？0199014901119系統(tǒng)為了方便管理內(nèi)存，對內(nèi)存中每個字節(jié)單元，從0開始編號，該編號稱為主存儲器的絕對地址絕對地址對應(yīng)的內(nèi)存空間，稱為“物理地址空間”0100700.........內(nèi)存地址空間物理地址從地址５００處取數(shù)到寄存器1程序A有7

3、01條指令，其邏輯地址空間為？裝入內(nèi)存思考：指令LOAD的邏輯地址和物理地址是多少？數(shù)據(jù)12345的邏輯地址和物理地址是多少？需要把指令LOAD1,500中涉及到地址的量進行修改12345重定位：我們把對目標程序中的指令和數(shù)據(jù)的地址的修改過程，稱之為重定位對程序進行重定位的技術(shù)按重定位的時機可分為兩種：靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位。地址轉(zhuǎn)換1.靜態(tài)重定位是指在目標程序裝入內(nèi)存時，由裝入程序?qū)δ繕顺绦蛑械闹噶詈蛿?shù)據(jù)的地址進行修改的重定位。對每個程序來說，這種地址變換只是在裝入時一次性完成，在程序運行期間不再進行重定位。優(yōu)點：無需增加硬件地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)，

4、便于實現(xiàn)程序的靜態(tài)連接缺點是：①程序重定位之后就不能再移動，這不利于內(nèi)存空間的有效使用；②各個用戶進程很難共享內(nèi)存中的同一程序的副本。2.動態(tài)重定位是在程序執(zhí)行期間每次訪問內(nèi)存之前進行重定位。這種變換是靠硬件地址變換機構(gòu)實現(xiàn)的，通常采用一個重定位寄存器，其中放有當前正在執(zhí)行的程序在內(nèi)存空間中的起始地址重定位寄存器又稱“基址寄存器”動態(tài)重定位的主要優(yōu)點是：①程序占用的內(nèi)存空間動態(tài)可變，不必連續(xù)存放在一處；②比較容易實現(xiàn)幾個進程對同一程序副本的共享使用。它的主要缺點是需要附加硬件支持，增加了成本。??經(jīng)過（）重定位，程序無需改動直接裝入內(nèi)存，既可

5、執(zhí)行。A靜態(tài)重定位B動態(tài)重定位B3.3-3.6存儲管理機制存儲管理方案很多，大致把存儲管理方案概括成4種：分區(qū)管理、分頁管理、分段管理和段頁式管理。對于每一種方案管理要掌握其基本思想、工作原理和特點。分區(qū)管理單用戶連續(xù)存儲管理固定分區(qū)管理可變分區(qū)管理主要適用于單道批處理系統(tǒng)。分配策略的基本思想是總體上把內(nèi)存儲器分為兩個分區(qū)。一個分區(qū)固定分配給操作系統(tǒng)使用稱之為“系統(tǒng)區(qū)”；另一個分配給用戶使用，稱為“用戶區(qū)”。3.3單用戶連續(xù)存儲管理單道批處理系統(tǒng)缺點：①系統(tǒng)的工作效率不高，資源利用率低下。②若用戶作業(yè)的相對地址空間比用戶區(qū)大，那么該作業(yè)就無法

6、運行。即大作業(yè)無法在小內(nèi)存上運行。如何實現(xiàn)內(nèi)存保護？小貼士:執(zhí)行用戶程序時，CPU去某地址取指令或數(shù)據(jù)前先把該地址與界限寄存器中值進行比較，大于等于該值，可繼續(xù)執(zhí)行否則產(chǎn)生地址越界中斷采用這種存儲分配策略時，將對用戶程序?qū)嵭徐o態(tài)重定位1、處理器不能直接訪問的存儲器是（）A、寄存器B、高速緩沖存儲器C、主存儲器D、光盤2．計算機主存儲器中，存儲單元的編址單位是（）A．二進制位B．字節(jié)C．字D．塊DB3、存儲管理中的地址轉(zhuǎn)換(重定位)指的是()A、將絕對地址轉(zhuǎn)換成邏輯地址B、將物理地址轉(zhuǎn)換成邏輯地址C、將邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對地址D、將物理地址轉(zhuǎn)換成

7、相對地址C4.價格昂貴、存取速度最快，但容量較小的存儲器是（　　?。〢.寄存器B.高速緩沖存儲器C.主存儲器D.輔助存儲器5.程序狀態(tài)字寄存器是屬于（　　　）A.指令寄存器B.通用寄存器C.控制寄存器D.時鐘寄存器6.處理器中僅設(shè)置一個界限寄存器的存儲管理方式是（　　?。〢.頁式存儲管理B.可變分區(qū)存儲管理C.固定分區(qū)存儲管理D.單用戶連續(xù)存儲管理ACD7.地址轉(zhuǎn)換是在作業(yè)執(zhí)行前集中完成，執(zhí)行中無需再進行地址轉(zhuǎn)換的定位方式稱為________。8.現(xiàn)在常用的輔助存儲器中速度最快的是__________。9、必須有硬件地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)的地址轉(zhuǎn)換方式

8、稱為__________靜態(tài)重定位硬盤動態(tài)重定位指預(yù)先把內(nèi)存儲器中可供分配的用戶區(qū)劃分成若干個連續(xù)的分區(qū)，每個分區(qū)的尺寸可以相同，也可以不同。劃分后，內(nèi)存儲器中分區(qū)