本文格式为Word版，下载可任意编辑《操作系统概论》第三章 存储管理 第3章 存储管理 ? 考情分析 本章主要内容：1.计算机系统中的存储器 2.规律地址和十足地址 3.重定位 4.单用户连续存储管理 5.固定分区管理 6.可变分区存储管理及常用的调配算法 7.页式虚拟存储管理、虚拟存储器、页面调度 重点：1.可变分区方式的主存调配算法以及移位技术 2.页式主存空间的调配与回收 3.页面调度算法 本章考试分值约为15分出题形式多以单项选择题、多项选择题、填空题、简答题、综合应用题为主 ? 学识网络图 - 1 - 主存空间的调配与回收 计算机系统中的存储器 十足地址和规律地址 重定位 重定位 静态重定位 动态重定位 单用户连续存储管理 主存空间的调配与回收 固定分区存储管理 地址转换和存储养护 如何提高主存空间的利用率 最先适应调配算法 最优适应调配算法 最坏适应调配算法 地址转换和存储养护 移动技术 页式存储管理的根本原理 存储 管理 可变分区存储管理 页式主存空间的调配与回收 页表和地址转换 页的共享和养护 页式虚拟存储管理 什么是虚拟存储器 实现原理 页式虚拟存储器管理的实现 FIFO 页面调度 LRU LFU 多级页表 ? 串讲内容 一、计算机系统中的存储器 1.存储器的分类 若把CPU中的寄放器看作是一种特殊的存储器，那么可把存储器分为：寄放器、主存储器和高速缓冲存储器、辅佐存储器三个层次。
2.寄放器 - 2 - 寄放器是计算机中价格最昂贵飞存储器，它的存取速度快，但容量小常用的寄放器有：指令寄放器、通用寄放器、操纵寄放器 3.主存储器 主存储器容量较大，存储速度也较快存储单元以字节为单位举行编址，若干字节组成一个字，处理器能按地址读/写一个字节或一个字主存用于存放用户当前需要执行的程序和数据，以及操作系统举行操纵和管理的信息 高速缓冲寄放器的速度快于主存，但造价比主存高，因而存储容量不大用于存放经常被访问的单元，以提高主存的速度 4.辅佐存储器 辅佐存储器的存储容量大，可用来长期存储信息，但处理器不能直接读/写辅佐存储器，因此速度较慢 二、重定位 1.十足地址和规律地址 主存储器的存储单元以字节为单位，把容量为n的主存空间的地址编号称为主存储器的十足地址，与十足地址对应的主存空间称物理地址空间 为了便当用户，每个用户都可以认为自己作业的程序和数据存放在一组从“0”开头的连续空间中把用户程序中使用的地址称为规律地址,与规律地址对应的存储空间称为规律地址空间 2.重定位的定义及分类 把规律地址转换成十足地址的工作称为重定位或地址转换。
重定位的方式可以有静态定位和动态定位两种 3.静态重定位 由于地址转换工作是在作业执行前集中一次完成的，所以在作业执行过程中就无需再举行地址转换工作这种定位方式称为静态重定位静态重定位不需要硬件支持 4.动态重定位 在作业执行过程中，由硬件的地址转换机构动态地举行地址转换，在执行指令时只要把规律地址与基址寄放器中的值相加就可得到十足地址这种定位方式在执行过程中举行的，所以称为动态重定位动态重定位需硬件支持，即基址寄放器动态重定位支持程序浮动 三、单用户连续存储管理（适合单道程序设计） 1.单用户连续存储管理根本原理 在这种管理方式下，操作系统占了一片面主存空间，其余剩下的主存空间都调配给一个作业使用，即在任何时刻主存储器中最多只有一个作业，故适合于单道运行的计算机系统 2.地址变换方式如下： （1）设置一个界限寄放器（BR），其内容是主存中用户区的首地址，只当操 - 3 - 作系统功能扩展或修改时，变更了所占区域的长度，才更改界限寄放器的内容 （2）十足地址=规律地址+BR的值（界限地址） （3）采用静态重定位 3.处理器在执行指令时要检查其十足地址是否≥界限地址，且≤最大地址C。
若十足十足地址在规定的范围内，那么可执行，否那么产生一个“地址越界”中断事情，由操作系统举行处理，以达成存储养护的目的 四、固定分区存储管理（适合多道程序设计） 1.分区的定义 固定分区存储管理是把主存储器中可调配的用户区域预先划分成若干个连续区，每一个连续区称为一个分区 2.固定分区存储管理的特点 （1）分区大小固定 （2）分区数目固定 3.主存空间的调配与回收 存储管理设置“分区调配表”来说明各分区的调配和使用处境表中指出各分区的起始地址和长度，并为每个分区设置一个标志位标志位为“0”表示分区空间，非“0”表示分区已被占用当有作业要装入分区，存储管理调配主存区域时，根据作业地址空间的长度与标志为“0”的分区的长度对比，当有分区长度能容纳该作业时，那么把作业装入该分区，且把作业名填到占用标志位上否那么，该作业暂时不能装入作业运行终止后，根据作业名查分区调配表，把该分区的占用标志置成“0”以示空闲 4.地址转换和存储养护 因作业存放区域不会变更，可采用静态重定位方式把作业装入所在的分区号，且把该分区的下限地址和上限地址分别送入下限寄放器和上限寄放器中。
处理器执行该作业的指令时务必核对：“下限地址≤十足地址≤上限地址”如此等式不成立，产生“地址越界”中断事情 5.为了提高主存空间的利用率，可以采用如下几种措施： （1）根据经常展现的作业的大小和数量来划分分区，尽可能使各个分区被充分利用 （2）划分分区时按分区的大小依次排列，低地址片面是较小的分区，高地址片面是较大的分区 （3）按作业对主存空间的需求量排成多个作业队列，每个作业队列中的各作业依次装入一个一个固定的分区中，每次装一个作业；不同作业队列中的作业分别依次装入不同的分区中；不同的分区中可同时装入作业；某作业队列为空时；该作业队列对应的分区也不用来装入其它作业队列中的作业，空闲的分区等到对应作业队列有作业时再被使用 五、可变分区存储管理 - 4 - 1.可变分区存储管理的根本思想和特点 可变分区存储管理是把作业要求装入主存储器时，根据作业需要的主存空间大小和当时主存空间使用处境来抉择是否为作业调配一个分区分区的长度按作业的实际需求划分；分区的个数由装入的作业数抉择 2.（重点）可变分区管理方式常用的主存调配算法有： （1）最先适应调配算法：根本思想是空闲区在空闲区表中按地址递增的次序排列。
（2）最优适应调配算法：根本思想是空闲区在空闲区表中按其容量递增的次序排列 （3）最坏适应调配算法：根本思想是空闲区在空闲区表中按其容量递减的次序排列 3.归还区与空闲区合并的四种处境： （1）归还区有上邻空闲区； （2）归还区有下邻空闲区； （3）归还区即有上邻空闲区又有下邻空闲区，空闲区-1； （4）归还区即无上邻空闲区又无下邻空闲区，空闲区+1 4.地址转换和存储养护 一般采用动态重定位方式装入作业硬件设置有两个专用的基址寄放器和限长寄放器，以及一些加法、对比线路等当作业可以占用处理器执行时，进程调度便把该作业所占分区的起始地址送入基址寄放器，所占分区的最大地址送入限长寄放器作业执行过程中，当取出一条指令后，把该指令中的规律地址与基址寄放器的内容相加即得到十足地址，该十足地址若得志：“基址寄放器内容≤十足地址≤限长寄放器内容”允许指令访问主存单元地址，否那么，说明十足地址已超出区域 5.（重点）把作业从一个存储区域移到另一个存储区域的工作称为移动采用移动技术有两个目的： （1）集中分散的空闲区 （2）便于作业动态扩展主存 6.（重点）采用移动技术时务必留神两个问题： （1）移动会增加系统开销 （2）移动是有条件的 六、页式虚拟存储管理（重点） 1.页式虚拟存储管理的主要特点 （1）作业运行前务必全部装入主存 （2）作业可装入主存的不连续区域 2.页表是由操作系统创造的，对用户不成见。
每个作业都有一张页表，页表是在主存上的主存空间有地址布局抉择 - 5 - — 8 —。