存儲器相關(guān)概念 ppt課件

1、存儲器管理的相關(guān)概念存儲器管理的相關(guān)概念存儲器概念存儲器存儲器storage, memory 。分成兩類：。分成兩類：內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器外存儲器外存儲器簡稱簡稱內(nèi)存、主存、物理存內(nèi)存、主存、物理存儲器儲器處理機(jī)能直接訪問的存儲處理機(jī)能直接訪問的存儲器。用來存放系統(tǒng)和用戶器。用來存放系統(tǒng)和用戶的程序及數(shù)據(jù)，特點時存的程序及數(shù)據(jù)，特點時存取速度快，存儲方式是以取速度快，存儲方式是以新?lián)Q舊，斷電信息丟失。新?lián)Q舊，斷電信息丟失。簡稱簡稱外存、輔助存儲器外存、輔助存儲器處理機(jī)不能直接訪問的存處理機(jī)不能直接訪問的存儲器。用來存放用戶的各儲器。用來存放用戶的各種信息，存取速度相對內(nèi)種信息，存取速度相對內(nèi)存而言

2、要慢得多，但它可存而言要慢得多，但它可用來長期保存用戶信息。用來長期保存用戶信息。在設(shè)備管理中介紹。在設(shè)備管理中介紹。存儲器管理的對象 存儲管理(memory management)，即對存儲器的管理。內(nèi)存和外存兩者物理特性不同，操作系統(tǒng)對它們的管理方式也不同。本章引見的是對內(nèi)存的管理，對外存的管理將在磁盤存儲器管理中引見。內(nèi)存又分為ROM和RAM，ROM為固化只讀的。因此操作系統(tǒng)的存儲管理模塊管理的是內(nèi)存中的RAM。內(nèi)存可以看作是以字或字節(jié)為單位的存儲單元組成的數(shù)組，每個存儲單元都有本人的地址。內(nèi)存的作用：存儲指令和數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行時，先加載到內(nèi)存。CPU執(zhí)行時，從內(nèi)存取指令，分析指令，如需求

3、那么從內(nèi)存取操作數(shù)。執(zhí)行終了后，存儲運算結(jié)果到內(nèi)存。存儲器管理的功能 內(nèi)存分配和回收：內(nèi)存分配和回收：為每個進(jìn)程分配內(nèi)存空間，并在它們不需求時回收其占為每個進(jìn)程分配內(nèi)存空間，并在它們不需求時回收其占據(jù)的空間。據(jù)的空間。方式：方式： 靜態(tài)分配：作業(yè)運轉(zhuǎn)前一次性完成靜態(tài)分配：作業(yè)運轉(zhuǎn)前一次性完成 動態(tài)分配：作業(yè)運轉(zhuǎn)前和運轉(zhuǎn)中逐漸完成動態(tài)分配：作業(yè)運轉(zhuǎn)前和運轉(zhuǎn)中逐漸完成內(nèi)存維護(hù)：為防止內(nèi)存中程序相互關(guān)擾，要設(shè)置地址空內(nèi)存維護(hù)：為防止內(nèi)存中程序相互關(guān)擾，要設(shè)置地址空間訪問權(quán)限讀、寫、執(zhí)行和越界檢查機(jī)制。間訪問權(quán)限讀、寫、執(zhí)行和越界檢查機(jī)制。地址映射：將地址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)化為內(nèi)存空間中地址映射：將地

4、址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)化為內(nèi)存空間中與之對應(yīng)的物理地址。與之對應(yīng)的物理地址。內(nèi)存擴(kuò)展內(nèi)存擴(kuò)展(邏輯擴(kuò)展邏輯擴(kuò)展)：即在不改動實踐內(nèi)存容量情況下，：即在不改動實踐內(nèi)存容量情況下，借助大容量外存處理內(nèi)存缺乏問題。虛擬存儲器借助大容量外存處理內(nèi)存缺乏問題。虛擬存儲器地址的概念地址的概念1.物理地址內(nèi)存地址，物理地址內(nèi)存地址，絕對地址，實地址，絕對地址，實地址，physical address：把內(nèi)存分：把內(nèi)存分成假設(shè)干個大小相等的存成假設(shè)干個大小相等的存儲單元，每個單元給一個儲單元，每個單元給一個編號，這個編號稱為物理編號，這個編號稱為物理地址。物理地址可直接尋地址。物理地址可直接尋址。址。物理地址空

5、間：物理地址物理地址空間：物理地址的集合稱為物理地址空間的集合稱為物理地址空間內(nèi)存空間，它是一個內(nèi)存空間，它是一個一維的線性空間。一維的線性空間。地址的概念地址的概念( (續(xù)續(xù)) )2.邏輯地址相對地址，虛地址，邏輯地址相對地址，虛地址，logical address：一個源程序經(jīng)編譯、鏈接而構(gòu)成可裝入程序，其一個源程序經(jīng)編譯、鏈接而構(gòu)成可裝入程序，其地址是從地址是從“0開場的，程序中的其它地址都是開場的，程序中的其它地址都是相對于起始地址計算的，故稱相對地址。相對于起始地址計算的，故稱相對地址。地址空間：由邏輯地址所構(gòu)成的地址范圍。能夠地址空間：由邏輯地址所構(gòu)成的地址范圍。能夠是線性的，也能

6、夠是多維的。是線性的，也能夠是多維的。地址的概念地址的概念( (續(xù)續(xù)) )用戶的程序經(jīng)過編譯后構(gòu)成目的代碼，用戶的程序經(jīng)過編譯后構(gòu)成目的代碼，目的代碼通常采用相對地址的方式。其特點是：目的代碼通常采用相對地址的方式。其特點是：用戶編程無物理地址概念用戶編程無物理地址概念但程序在編譯時必需有地址概念，可以缺省以但程序在編譯時必需有地址概念，可以缺省以為每個用戶程序擁有一個空間：為每個用戶程序擁有一個空間：邏輯空間邏輯空間從從0開場編址開場編址程序執(zhí)行必需存儲空間，且該空間在執(zhí)行前不程序執(zhí)行必需存儲空間，且該空間在執(zhí)行前不確定確定運轉(zhuǎn)時辰確定其真正的內(nèi)存地址運轉(zhuǎn)時辰確定其真正的內(nèi)存地址地址的概念地址的概念( (續(xù)續(xù)) )地址的概念地址的概念( (續(xù)續(xù)) )問題：用戶編程空間地址:邏輯地址虛概念內(nèi)存地址:物理地址實概念執(zhí)行程序時如何實現(xiàn)二者之間的轉(zhuǎn)換？地址的概念地址的概念( (續(xù)續(xù)) )3.地址映射(address mapping)：將用戶程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為運轉(zhuǎn)時由機(jī)器直接尋址的物理地址。有時也稱為地址變換、地址重定位。當(dāng)程序裝入內(nèi)存時，操作系統(tǒng)要為該程序分配一個適宜的內(nèi)存空間，由于程序的邏輯地址與分配到內(nèi)存物理地址不一致，而CPU執(zhí)行指令時，是按物理地址進(jìn)展的，所以要進(jìn)展地址轉(zhuǎn)換。4.地址映射的分類靜態(tài)重定位：當(dāng)用戶程序被裝入內(nèi)存時，一次性實現(xiàn)邏輯地址到物理地址的