ch4-4.1主存器和4.2連續(xù)存儲(chǔ)管理

1、操作系統(tǒng)教程(第3版)第四章 存儲(chǔ)管理,面向21世紀(jì)課程教材高等教育出版社 2003年8月,笫四章 存儲(chǔ)管理,4.1 主存儲(chǔ)器 4.2 連續(xù)存儲(chǔ)空間管理 4.3 分頁(yè)式存儲(chǔ)管理 4.4 分段式存儲(chǔ)管理 4.5 虛擬存儲(chǔ)管理 4.7 Windows2000/XP虛擬存儲(chǔ)管理 4.8 實(shí)例研究：Linux虛擬存儲(chǔ)管理,存儲(chǔ)管理的功能,主存儲(chǔ)空間的分配和去配。地址轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)保護(hù)。主存儲(chǔ)空間的共享。主存儲(chǔ)空間的擴(kuò)充

2、。,4.1 主存儲(chǔ)器,4.1.1存儲(chǔ)器的層次 4.1.2快速緩存（caching） 4.1.3地址轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)保護(hù),4.1.1 存儲(chǔ)器的層次,,4.1.2快速緩存(Chaching),快速緩存Caching Cache的管理 Cache數(shù)據(jù)的一致性問(wèn)題,4.1.3 地址轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)保護(hù),邏輯地址（相對(duì)地址）與物理地址（絕對(duì)地址）邏輯地址空間與物理地址空間地址轉(zhuǎn)換或重定位 靜態(tài)重定位與動(dòng)態(tài)重定位 存儲(chǔ)保護(hù),4.2 連續(xù)存儲(chǔ)空間

3、管理,4.2.1單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理4.2.2固定分區(qū)存儲(chǔ)管理 4.2.3可變分區(qū)存儲(chǔ)管理,4.2.1 單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理,靜態(tài)定位 柵欄寄存器重定位和存儲(chǔ)保護(hù),單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理缺點(diǎn),?處理器和外部設(shè)備串行工作；?一個(gè)作業(yè)獨(dú)占主存儲(chǔ)空間，降低存儲(chǔ)空間的利用率；?計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備利用率不高。,動(dòng)態(tài)重定位單連續(xù)存儲(chǔ)管理,,4.2.2 固定分區(qū)存儲(chǔ)管理,分區(qū)存儲(chǔ)管理的基本思想： 給進(jìn)入主存的用戶進(jìn)程劃分一塊連續(xù)存儲(chǔ)區(qū)域，把進(jìn)

4、程裝入該連續(xù)存儲(chǔ)區(qū)域,使各進(jìn)程能并發(fā)執(zhí)行,這是能滿足多道程序設(shè)計(jì)需要的最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)管理技術(shù)。,固定分區(qū)存儲(chǔ)管理分割主存儲(chǔ)器空間成若干個(gè)連續(xù)區(qū)域,,固定分區(qū)存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)保護(hù),,作業(yè)進(jìn)入分區(qū)排隊(duì)策略,一是每個(gè)分區(qū)排一個(gè)等待處理的隊(duì)列,等待處理作業(yè)大小不均,導(dǎo)致有的分區(qū)空閑而有的分區(qū)忙碌;二是所有等待處理的作業(yè)排成一個(gè)隊(duì)列,當(dāng)調(diào)度其中一個(gè)進(jìn)入分區(qū)運(yùn)行時(shí),選擇可容納它的最小可用分區(qū),以充分利用主存。,4.2.3 可變分區(qū)存儲(chǔ)管理,

5、可變分區(qū)(variable partition) 存儲(chǔ)管理是按作業(yè)的實(shí)際大小來(lái)劃分分區(qū)，且分區(qū)個(gè)數(shù)也是隨機(jī)的,實(shí)現(xiàn)多個(gè)作業(yè)對(duì)內(nèi)存的共享，進(jìn)一步提高內(nèi)存資源利用率。,可變分區(qū)方式主存分配示例,,可變分區(qū)存儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可變分區(qū)主存分配表可由兩張表格組成，一張稱”已分配區(qū)表”另一張”未分配區(qū)表”,可變分區(qū)的回收算法,,鏈表空閑區(qū)管理方法,內(nèi)存空閑區(qū)的開(kāi)頭單元存放本空閑區(qū)長(zhǎng)度及下一個(gè)空閑區(qū)起始地址,所有空閑區(qū)都鏈接起來(lái),設(shè)置第一塊空閑區(qū)

6、地址指針,讓它指向第一塊空閑區(qū)地址。申請(qǐng)空閑區(qū);歸還空閑區(qū)。,可變分區(qū)管理的分配算法,1） 最先適應(yīng)分配算法 2）下次適應(yīng)分配算法3) 最優(yōu)適應(yīng)分配算法 4）最壞適應(yīng)分配算法5) 快速適應(yīng)分配算法,可變分區(qū)地址轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)保護(hù),,多對(duì)基址/限長(zhǎng)寄存器,允許一個(gè)進(jìn)程占用兩個(gè)或多個(gè)分區(qū)。規(guī)定某對(duì)基址/限長(zhǎng)寄存器的區(qū)域是共享的，用來(lái)存放共享的程序和常數(shù)，對(duì)共享區(qū)域的信息只能讀出不能寫入。進(jìn)程共享的例行程序就可放在限定的公用區(qū)