操作系统(七)——存储管理

 存 储 管 理

一、基础概念:

什么是储存器?:通俗的说就是在电脑中存储文件、数据或其他东西的设备。

   什么是存储管理?:即使对电脑的“主存器”进行管理,根据用户程序的要求为他分配

主存空间和实现重定位,同时还保护用户存放在主存储器中的程序和数据不被破坏。必

要是可以提供虚拟存储技术,扩充主存空间,为用户提供比实际容量大的虚拟储存空

间。

存储器的分类:

1、寄存器:价格最贵,容量小,每个寄存器只存一个字长信息。

指令寄存器:当前读出指令

通用寄存器:当前参加运算的

控制寄存器:存放控制信息

PSW寄存器

基址寄存器

界限寄存器

2、主存储器和高速缓冲存储器(高速缓冲器主要是为了提高执行速度):容量大,以

字节单位编址(若干个自己组成一个字,主要存当前执行的程序和数据等。)

3、辅助存储器:(处理器要住输入输出控制管理下才能访问)

可以长期存储信息,要读或执行一程序必须先把程序读到主存储器中。

注意:

1、寄存器存放当初运行临时程序,哪个晨曦占用处理器,寄存器就为哪个进程服务。

2、系统区:操作系统必须占用主存储器一部分存储空间。比如存系统程序、数据、管理

信息(PCB)、OS与硬件接口信息等系统区,剩下的叫用户区。

二、分区:固定分区,可变分区

1、怎么分区?在进行分区时要转入作业,所有存储器中怎么装入作业呢?在固定分区

和可变分区中都要转入作业,所以我们引入了:重定位。

在了解重定位之前,我们先来了解什么叫绝对地址,什么叫逻辑地址?

绝对地址:主存空间地址按物理的编号称为绝对地址(按顺序编号的真实地址),这空

间叫物理空间。

逻辑地址:用户程序中使用的地址(我们自认为的地址)。

2、什么是重定位?:就是把逻辑地址转换成绝对地址叫重定位,也叫地址转换。

分类:

静态重定位:(不能移动位置)地址转换是在作业执行前,集中一次完成的,作业执

行是无需地址转换。

动态重定位:由硬件地址转换机构动态地址转换,把逻辑地址与基址地址只相加得绝

对地址——在指令过程中进行的定位叫动态重定位。

3、单用户连续存储管理(单道运行系统)

1)、个人计算机上采用

2)、任何时刻主存储器最多只有一个作业

3)、采用静态重定位方式地址转换,作业按时间片轮转办法轮流被换出换人。

4)、处理器执行指令时要检查

最大地址>=绝对地址>=界限地址,否则会产生“地址越界”的中断事件。

4、固定分区管理

1)什么叫分区?把主存储器中可分配的用户区划分若干个连续区,每一个连续区称

一个分区。(在固定分区中,因为分区时固定的所以有上限寄存器,下限寄存器。)

2)多道程序设计系统:前面我们介绍了单道程序设计系统实际就是在单用户连续存

储管理中运用。多道程序设计系统就是每个分区只能装入一个作业,不允许多作业在同

一个区的管理方式管理系统。

3)分配与回收:

分配:就是对存储器进行管理,怎么分配,在固定分区中作业要装入分区时,先查“分区

分配表”,标志“0”为空,非0即已占用。

作业长度  <  分区长度才能装入(进行分配)。

回收:及作业结束吧分区占用标志置成“0”。

4)如何高效分配?——固定分区方法

1、按常出现作业大小、数量划分区

2、划分区按分区大小顺序排列,低地址分在较小分区,高地址分在较大分区。

3、按作业对主存空间需求量排成多个作业队,(多作业队列固定分区法)

5、可变分区存储管理:(动态重定位)

(1)、可变分区原则:

1)根据作业需要“主存空间大小”和当时“主存空间使用情况”是否为作业分配分区。

2)分区长度、个数都不是预先分而是由实际需求、装入作业数决定的。

(2)、分配与回收:作业长度  <  空间区装入 ,剩余仍为空闲区登记在表中,若“=” 把

状态为“空”,“>"不装人。

为了便于管理,设一”空闲区表“

分配法:

回收:作业执行结束,收回作业所占主存空间,把登记状态”空“置为”未登记“。

注意:回收检查是否有邻区空闲区,若有应合并邻区,有上邻区,下邻区、及有上邻

又有下邻。

6、存储的保护:

1)、动态重定位装入作业,要有硬件地址转换机制支持(把逻辑地址转换成绝对地

址):基址寄存器、限长寄存器、加法先来、比较线路。

把指令中的逻址与基址寄存器内容相加=绝对地址。

2)、对已在存储器作业更加需要改存放位置,从一个存储区移到另一个存储

区的工作叫移到。

移到技术的目的:1、集中分散空闲区2、便于组员动态扩充主存。

3)、移动的不利:

1、增加系统开销,OS占系统资源所需处理器时间,移到作业改动进程了。

2、移动是有条件的(正在运行的作业不能移动)

所以:采用两头装入作业,可以减少移到作业数、信息量。

时间: 2024-10-24 13:05:49

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