5.1连续存储管理、页式管理探究.ppt

第十一讲 连续存储分配、分页存储管理 目的与要求：了解连续存储分配，掌握分页式存储管理。 重点与难点：连续可变存储管理；分页式存储管理。 作业：5，6，7，11 第五章 存储管理 研究作业(进程)在主存的存放问题 内存空间安排 5.1 连续空间分配 5.1.1单道连续分配 特点：任一时刻内存只有一道作业，该作业连续存放于内存中。 一、空间划分与保护 操作系统 用户程序 0 a a+1 n 界地址寄存器 界地址寄存器 主存 A a? cpu true false 地址A 终止程序运行 越界检查机构：用户程序每访问一次主存，越界检查机构将访问的地址与界地址寄存器中的值比较。若越界，则终止其执行。 特点：任一时刻内存可有多道作业，每道作业连续存放于内存. 操作系统 U1 ... Un 5.1.2 多道固定划分法 一、空间划分及保护 将用户内存空间分成长度固定的若干块。 用户空间 1.上下界寄存器和地址检查机构。当作业被调度运行时，作业在内存中的上下界地址送上下界寄存器，每次内存访问时，地址检查机构作越界检查。作业程序要是绝对地址或在加载到内存时确定绝对地址。 CPU 主存 下界寄存器 上界寄存器 True True 地址A F F 程序性异常 地址访问保护有两种方式： 2.基址寄存器、长度寄存器和动态地址转换机构。当作业被调度运行时，将作业所占内存基址及长度送基址、长度寄存器，每次内存访问时，先看访问地址是否小于长度，然后+基址进行访存。用户程序代码是动态浮动的。 CPU 主存 基地址寄存器 长度寄存器 + True 地址A F 程序性异常 二、作业存储调度（中调） OS 4k 6k 12k OS 4k 6k 12k ... 7k 3k 4k 5k ... 3k 4k 1k 2k ... 5k 6k ... 7k 10k 11k 8k 多队列法 单队列法 三、存储碎片 内部碎片：内存某存储区间大于其存放作 业空间的部分。 外部碎片：内存某存储区间容不下要运行 的作业时。 OS 12k 4k 3K 内部碎片 OS 4k 6k 12k 作业长度：5K、8K、12K 外部碎片 一、管理方法 5.1.3 多道连续可变划分法 特点：多道、连续、但不固定划分内存。 系统设置一个空闲块队列，初始状态时队列中只有一个连续的空闲块。作业到达后，以某种策略分配空间。作业撤离时，将释放的空间加入空闲队列。 举例：假设任一时间段内，内存中每一作业的运行时间相等。 作业到来次序 所需存储量 运行时间 1 60 10 2 100 5 3 30 20 4 70 8 5 50 15 OS 0 40 256 J1 J2 J3 J4 J5 分配：分配策略包括首次满足法/最佳满足法/最大满足法，在找到合适的空闲块后，从其中将作业大小的空间分给作业，而剩余部分挂入空闲队列。 下面F是空闲块集合; size(k)为块k的大小; size(v)为用户所需空间。 if 所有属于F的k，均有size(k)size(v),则失败。 否则按某一策略选出k，使得size(k)≥size(v). F = F – {k}; 回收： 当作业结束时，收回作业所占空间，将此块链入空闲队列。 若空闲队列中原来有与此块的相邻块，则把这些块合并成一个大连续块。 （续分配） 4. if size(k)-size(v)基本单位，则将k分给用户。 5. 否则将k分成k1、k2，其中k1分给用户 size(k1)=size(v)， F = F + {k2} 紧致：通过移动作业位置可以将零散的空闲块连接成大块。要求作业动态可浮动。 Bitmap数组 {1,1,1,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0} 3 2 1 4 1 2 空闲队列头 二、可用空间管理 除用队列表示可用空闲块外,也可以用数组登记可用空闲块，数组项=用户空间总量/基本分配单位。 一、空间安排 用户进程空间(地址)叫逻辑空间(地址) 内存空间(地址)叫物理空间