第四章 存储器管理

存储部件的层次

1.CPU寄存器

2.高速缓存

3.主存

4.磁盘缓存

5.磁盘

6.可移动存储介质

存储器管理

1.存储器资源的分配和回收

2.地址变换

3.存储共享和保护

4.虚拟存储的调度算法

程序进内存的一般过程:

1.编译程序

2.链接程序

3.装入内存

地址处理

1.绝对装入方式

逻辑地址->物理地址

2.静态可重定位装入方式

逻辑地址->重定位->物理地址

3.动态运行时(重定位)装入方式

连续分配方式

1.单一连续分配

2.固定分区分配

3.动态分区分配

4.动态重定位分区分配

5.其他

程序分配内存的过程:

1.将分区表分为两个表格

2.检索算法

3.检索空闲分区表

分区分配算法

1.首次适应算法

2.循环首次适应算法

3.最佳适应算法

4.最差适应算法

5.快速适应算法

动态重定位分区分配算法与动态分区分配算法基本相同,差别在于增加了紧凑的功能

伙伴系统

1.分区大小有规定,分区动态变化

2.分配空间大小为2^m

3.对每一类具有相同大小的空闲分区设置一双向链表

4.若i大小的链表没有,则找i+1的链表。找到的分区对半划分后,一半用于分配,一半链接到较小一级的链表里去

5.一次分配和回收都可能对应多次的划分和合并

内存空间管理之兑换

1.把内存中暂存不能运行或暂时不用的程序和数据调到外存上,以腾出足够的内存

2.分类:

  ①整体对换(进程对换)

 ②分段对换(页面对换)

3.系统必须具备的功能:

  ①对换空间的管理

  ②进程的换出、换入操作

1.物理划分块的大小=逻辑划分的页面的大小

2.页面大小决定偏移量(页内位数)的位数n

3.作业大小决定页面数量

4.内存容量决定块数,块数决定编址位数

段的特点:

1.每段有自己的名字(一般用段号做名),都从0编址,可分别编写和编译。装入内存时,每段赋予各段一个段号。

2.每段占据一块连续的内存。(即有离散的分段,又有连续的内存使用)

3.各段大小不等。

分页和分段的主要区别

1.需求:分页是出于系统管理的需要,是一种信息的物理划分单位,分段是出于用户应用的需要,是一种逻辑单位,通常包含一组意义相对完整的信息。

一条指令或一个操作数可能会跨越两个页的分界处,而不会跨越两个段的分界处。

2.大小:页大小是系统固定的,而段大小则通常不固定。分段没有内碎片,但连续存放段产生外碎片,可以通过内存紧缩来消除。相对而言分页空间利用率高。

3.逻辑地址:

  分页是一维的,各个模块在链接时必须组织成同一个地址空间;

  分段是二维的,各个模块在链接时可以每个段组织成一个地址空间。

4.其他:通常段比页大,因而段表比页表短,可以缩短查找时间,提高访问速度。分段模式下,还可针对不同类型采取不同的保护;按段为单位来进行共享

分段系统的突出优点:

1.易于实现共享

  ①在分段系统中,实现共享十分容易,只需在每个进程的段表中为共享程序设置一个段表项。

  ②对同样的共享内容的管理上,很明显分段的空间管理更简单。分页的图涉及太多的页面划分和地址记录的管理。

2.易于实现保护:

  代码的保护和其逻辑意义有关,分页的机械式划分不容易实现。

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