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1、b第四章府傀器管理第四章府储器管理414.2434.44.54.6一s存储器的层次结构程序的装入和链接连续分配存储管理方式对换(Swapping)分页孩储管理方式分段存储管理方式、一s佳一安第四音“存傀器管理骞二4.1存储器的层次结构4.1.1多级存储器结构存储层次至少应具有三级:最高层为CPU寄存器,中间为主存,最底层是辅存。根据具体的功能分工可细为:寄存器、高远缓存、主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动存储介质等6层。在存储层次中越往上,存储介质的访问速度越快,价格也越高,相对存储容量也越小。一命一s伟一不第四音_存储器管理伪CpD映存渡李仰寄存器和主存储器称为可执行存储器仁OS的存储管理
2、负责对可执行存储器的分配、回收,以-可移动存傅介质及数据移动的管理图4-1计算朱紫统存储层疫示画一办制-体寄存器、高速缓存、主存储器和磁盘缓存均属于操作系统存储管理的管辖范畴,掉电后它们存储的信息不再存在。固定磁盘和可移动存储介质属于设备管理的管辖范畴,它们存储的信息将被长期保存。安第四十“存傅器萧理伪4.1.2主存储器与寄存器1.主存储器简称内存或主存,用于保存进程运行时的程序和数据。CPU的控制部件只能从主存储器中取得指令和数据,敬据能够从主存储器读取并将它们装入到客存器中,或者从寄存器存人到主存储器。CPU与外围设备交换的信息一般也依托于主存储器地址空间。由于主存储器的访问速度远低于CP
3、U执行指令的速度,为缓和这一矛盾,在计算机系统中引入了寄存器和高速缓存。一余“一s佳一安“第四十_存储器萧理传4.1.2主存储器与寄存器2.寄存器寄存器访问速度最快,完全能与CPU协调工作,但容量不大。寄存器的数目,对于当前的微机系统和大中型机,可能有几十个甚至上百个;而嵌入式计算机系统一般仅有几个到几十个。吊存器用于加途存倩器的访问途度s-寄存器的长度一般以字(word)为单位。一s余s伟一安第四辛_孙傅咤笛珐伪4.1.3“高速缓存和磁盘缓存1.高速缓存介于寄存器和存储器之间,主要用于备份主存中较常用的数据,以减少处理机对主存的访问次数。高速缓存的容量大于或远大于寄存器,访问速度快于主存储器
4、。根据程序执行的局部性原理(即程序在执行时将呈现出局部性规律,在一较短的时间内,程序的执行仅局限于桅个部分),将主存中一些经常访问的信息存放在高速缓存中,湘少访问主存储器的次数,可大幅度提高程序执行速度。一命s士s伟安第四辛_孙傅咤笛珐伟4.1.3“高速缓存和磁盘缓存2.磁盘缓存由于磁盖的VO速度远低于对主存的访问速度,因此将频繁使用的一部分磁盘数据和信息,暂时存放在磁操缓存中。磁盘缓存本身芥不是一秦实际存在的存储介质,是利用主存中的存储空间,来暂存从磁盘中读出(或写入)的信息。主存也可以看做是辅存的高速缓存。一个文件的数据可能出现在存储器层次的不同级别中。一妮5士s伟不第四十_宗信器管理伪4
5、.2程序的装入和链接将一个用户源程序变为内存中的一个可执行程序,通常有以下几个步骤:e编译,由编译程序(Compiler)将用户源代码编译成若干个目标模块(ObjectModule);链接,由链掠程序(Linke)将缉译后形成的一组目标模块,以及它们所需要的库函数链接在一起,形成一个完整的装入模块(LoadModule);装入,由装入程序(Loader)将装入模块装入内存。一余=一一s伟一第四章_府偷器管理内存一F裂入/编译程序荣厂一装入模夷一一|程传哥李程序程序扬标模坡1熹一1t第一步第二步第与步图4-2对用户程序的处理步骤一参=一s佩一安第四十“存傅器萧理伪4.2.1程序的装入1.绝对装入方式(AbsoluteLoadingMode)在编译时,编译程序产生绝对地址的目标代码。绝对装入程序按照装入模块中的地址,将程序和数据装入内存。这时,逻辑地址与实际内存地址完全相同。程序中所使用的绝对地址,诚史在缉译或汇编时给出,也可由程序员直接赋予。绝对装入方式只适用于单道程序环境。一s余一s伟一
