第三講作業(yè)管理和存儲(chǔ)管理(文件)
【正文】 儲(chǔ)空間 –相對(duì)地址 即首地址為零 ， 其他指令中的地址都是相對(duì)首地址而定 。 地址映射 ?地址映射 –在多道程序系統(tǒng)中程序裝入內(nèi)存前通常為 邏輯地址 ， 為保證程序的執(zhí)行 ，操作系統(tǒng)需要為它分配一個(gè)合適的存儲(chǔ)空間 ， 并將程序執(zhí)行時(shí)要訪問的地址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)存空間中相應(yīng)的 物理地址 。 見圖 地址映射 ? 靜態(tài)重定位是在程序運(yùn)行之前由編譯 、連接 、 裝配程序一次完成 。 ? 基本思想是： –把內(nèi)存劃分為若干個(gè)大小不等的連續(xù)區(qū)域 –每個(gè)作業(yè)可占有一個(gè)或多個(gè)分區(qū) –按照不同的內(nèi)存分配方式 ， 又分為： ?固定分區(qū) ?可變分區(qū) 固定分區(qū) (Fixed Partitions) ? 固定分區(qū)法是將內(nèi)存區(qū)劃分為若干個(gè)大小相等或不等的區(qū)域 。 固定分區(qū) (Fixed Partitions) ? 固定分配的內(nèi)存劃分和占用情況及對(duì)應(yīng)的內(nèi)存分配表如圖所示： 區(qū)號(hào) 分區(qū)長(zhǎng)度 起始地址 狀態(tài) 1 8K 20K 已分配 2 32K 28K 已分配 3 132K 124K 未分配 操作系統(tǒng) 進(jìn)程 A 1區(qū)空閑區(qū) 進(jìn)程 B 2區(qū)空閑區(qū) 0 20K 28K 60K 1區(qū) 2區(qū) 內(nèi)存分配表 內(nèi)存狀態(tài) 固定分區(qū) (Fixed Partitions) ?優(yōu)點(diǎn)： –分區(qū)方法簡(jiǎn)單 、 可靠 。 ? 分區(qū)的個(gè)數(shù)也可改變 。 –一部分等于作業(yè)所需空間大小 –一部分則為空閑區(qū) ? 當(dāng)回收一個(gè)被作業(yè)釋放的分區(qū)時(shí) ， 要將其與鄰接的空閑區(qū)合并為一個(gè)大的空閑區(qū) （ 見圖） 。 ? 最佳適應(yīng)算法 BF (Best Fit) –每次分配時(shí)按 空間 大小從小到大順序查找分區(qū)分配表 ， 找到第一個(gè)能滿足要求的最小空閑區(qū)進(jìn)行分配 。 –存儲(chǔ)碎片造成內(nèi)存空間利用率低 ， 消除代價(jià)高 。 –用戶程序的虛頁(yè)數(shù)可以大大超過內(nèi)存的總頁(yè)數(shù) ， 正在使用的虛頁(yè)面在內(nèi)存中 ， 暫時(shí)不用的頁(yè)則放在磁盤中 。 塊號(hào) 0 1 2 3 2 1 8 ? 記錄該作業(yè)的頁(yè)表在內(nèi)存中的： –起始地址 –大小 –狀態(tài) 作業(yè)號(hào) 作業(yè)大小 頁(yè)面地址 狀態(tài) J1 J2 已占用 ? 此時(shí)用戶作業(yè) 暫停執(zhí)行 ， CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行缺頁(yè)中斷處理程序 ， 該程序的 功能 是把所需的頁(yè)面從外存調(diào)入內(nèi)存 ， 并把實(shí)際塊號(hào)填入頁(yè)表 ， 將標(biāo)志位改為 1， 然后繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序 。 ? 實(shí)際上 ， 用戶的作業(yè)是按邏輯上有 完整的段 來劃分的 ， 如主程序 、 子程序 、 數(shù)據(jù)等段 。 分段存儲(chǔ)分配 ? 一個(gè)作業(yè)分為若干段 ， 每段都有段名 。 ? 段長(zhǎng)由程序決定 ， 且可動(dòng)態(tài)延伸 。 。 段式動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換過程 分頁(yè)與分段管理方法比較 類別 項(xiàng)目 分頁(yè)式內(nèi)存管理 分段式內(nèi)存管理 程序員需要知道這種技術(shù)嗎 ？ 不需要 需要 線性地址空間的維數(shù) 1維 2維 邏輯地址空間可以比實(shí)際物理空間大嗎 ？ 可以 可以 地址空間的大小 相同 不同 有助于用戶間的過程共享嗎 ？ 不 是 為什么發(fā)明這種技術(shù) 能向用戶提供很大的邏輯地址空間而不必購(gòu)買很多的物理內(nèi)存 允許把程序和數(shù)據(jù)劃分為獨(dú)立的邏輯地址空間實(shí)現(xiàn)共享和保護(hù) 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理 ? 分段存儲(chǔ)管理從程序的邏輯結(jié)構(gòu)出發(fā)進(jìn)行分段 ， 便于實(shí)現(xiàn)段的共享 、 保護(hù)及動(dòng)態(tài)鏈接 。 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理 ? 邏輯地址結(jié)構(gòu) ? 地址變換 –由段表控制寄存器 ， 查找段表在主存中的始址 。 段號(hào) S 段內(nèi)地址 D 作業(yè)的地址空間 段號(hào) S 段內(nèi)頁(yè)號(hào) P 頁(yè)內(nèi)地址 W 段頁(yè)式邏輯地址 幾種存儲(chǔ)管理方式比較 方法 功能 分區(qū)式 頁(yè)式 段式 段頁(yè)式 虛擬空間 一維 一維 二維 二維 重定位方式 靜態(tài) 、 動(dòng)態(tài) 動(dòng)態(tài) 動(dòng)態(tài) 動(dòng)態(tài) 分配方式 靜態(tài) 、 動(dòng)態(tài) 分配連續(xù)區(qū) 動(dòng)態(tài) ， 頁(yè)為單位 非連
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