四作業系統儲存器管理

2021-09-02 17:57:51 字數 2688 閱讀 8820

儲存部件的層次

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* cpu暫存器          *

* 快取記憶體             *

* 主 存                   *

* 磁碟快取             *

* 磁 盤                   *

* 可移動儲存介質  *

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1、程式的裝入和鏈結

程式進記憶體的一般過程:

1)編譯compiler

2)鏈結link

3)裝入load

位址的概念

邏輯位址(相對位址,虛位址):使用者的程式經過彙編或編譯後形成目標**,目標**中的指令位址是相對位址。

實體地址(絕對位址,實位址):記憶體中儲存單元的位址;實體地址可直接定址被執行。

連續分配方式

(1)單一連續分配

系統區:僅提供給os使用,通常放在記憶體低址部分

使用者區:除系統區以外的全部記憶體空間,提供給使用者使用。

(2)固定分割槽分配

把記憶體分為一些大小相等或不等的分割槽(partition),每個應用程序占用乙個分割槽。作業系統占用其中乙個分割槽。

(3)動態分割槽分配

分割槽的大小不固定:在裝入程式時根據程序實際需要,動態分配記憶體空間,即——需要多少劃分多少。

分割槽分配演算法

1)首次適應演算法ff

2)迴圈首次適應演算法

3)最佳適應演算法

4)最差適應演算法

5)快速適應演算法

(4)動態重定位分割槽分配

位址變換過程是在程式執行過程期間(相對位址與重定位暫存器中的位址相加),隨著對每條指令的訪問自動進行,稱為動態重定位。

動態重定位分割槽分配演算法與動態分割槽分配演算法基本相同,差別在於增加了緊湊的功能。

(5)記憶體空間管理之對換

把記憶體中暫時不能執行、或暫時不用的程式和資料調到外存上,以騰出足夠的記憶體;把已具備執行條件的程序和程序所需要的程式和資料,調入記憶體。

基本分頁儲存管理方式

記錄每個作業各頁對映到哪個物理塊,形成的頁面對映表,簡稱【頁表】。

每個作業有自己的頁表:頁號到物理塊號的位址對映

作業相對位址在分頁下不同位置的數有一定的意義結構:

頁號+頁內位址(即頁內偏移)

根據系統頁面大小找到不同意義二進位制位的分界線。

從位址中分析出頁號後,位址對映只需要把頁號改為對應物理塊號,偏移不變,即可找到記憶體中實際位置。

位址變換機構

程序發出邏輯位址的訪問請求,經過位址變換,到記憶體中找到對應的實際實體地址單元並取出資料,所需花費的總時間,稱為記憶體的有效訪問時間eat

設訪問一次記憶體時間為t,則基本分頁機制下eat=2t

引入快表後

快表的暫存器單元數量是有限的,不能裝下乙個程序的所有頁表項。雖不能完全避免兩次訪問記憶體,但如果命中率a高還是能大幅度提高速度。

設一次查詢訪問快表時間為t' ,則

eat= a*t' + (1-a)(t'+t)    +    t

= 2t +t' -t*a

兩級頁表

將頁表分頁,並離散地將頁表的各個頁面分別存放在不同的物理塊中

為離散分配的頁表再建立一張頁表,稱為「外層頁表」,其每個表項記錄了頁表頁面所在的物理塊號。

基本分段儲存管理方式

基本原理:程式通過分段(segmentation)劃分為多個模組,每個段定義一組邏輯資訊。

特點:1)每段有自己的名字(一般用段號做名),都從0編址,可分別編寫和編譯。裝入記憶體時,每段賦予各段乙個段號。

2)每段佔據一塊連續的記憶體。(即有離散的分段,又有連續的記憶體使用)

3)各段大小不等。

【位址結構:段號 + 段內位址】

段表與位址變換機構

分頁和分段的主要區別優點:

易於實現共享

易於實現保護

段頁式儲存管理方式

位址變換過程

作業系統複習四(儲存器管理)

基本內容 1 基本概念 1.1 程式的裝入與重定位 絕對裝入方式 可重定位裝入方式與靜態重定位 邏輯位址的概念 是在裝入時由重定位裝入程式一次性完成的,不允許模組在記憶體中移動。動態執行時裝入方式與動態重定位 重定位是在程式真正執行時進行。需要重定位暫存器的支援。2 連續分配方式 2.1 單一連續分...

作業系統 儲存器管理

程式的裝入和鏈結 連續分配方式 基本分頁儲存管理方式 基本分段儲存管理方式 虛擬儲存器的基本概念 請求分頁儲存管理方式 頁面置換演算法 請求分段儲存管理方式 使用者程式要在系統中執行,必須先將它裝入記憶體,然後由編譯程式 compiler 對使用者源程式進行編譯,形成若干個目標模組 object m...

作業系統 儲存器管理

第四章 儲存器管理 儲存器的層次結構 儲存器的三層結構,cpu暫存器 暫存器 主存 快取記憶體,主儲存器,磁碟快取 輔存 固定磁碟,可移動儲存介質 處理機都是從主儲存器中取得指令和資料,將取得指令放入指令暫存器中,資料放入資料暫存器中 暫存器存放運算元,作位址暫存器加快位址轉換速度 快取記憶體用以緩...