操作系统课件第四章1.ppt

可重定位分区分配 多重分区 Page * * 分区的保护 为了防止一道作业有意或无意地破坏操作系统或其它作业。一般说来，没有硬件支持，实现有效的存储保护是困难的。通常采取： 界限寄存器方式 保护键方式 两种措施，或二者兼而有之。 可重定位分区分配 Page * * 保护过程——防止地址越界 一般由硬件提供一对寄存器： 基址寄存器：存放起始地址 限长寄存器：存放长度 （上界寄存器/下界寄存器） 可重定位分区分配 Page * * 界限寄存器保护 60K 访问地址 =124K 则产生访问地址界中断 可重定位分区分配 Page * * 基址、限长寄存器保护 相对地址 限长寄存器的值 则产生访问地址界中断 可重定位分区分配 Page * * 防止操作越权 对于允许多个进程共享的存储区域，每个进程都有自己的访问权限。如果一个进程对共享区域的访问违反了权限规定，则发生操作越权 即读写保护 可重定位分区分配 Page * * 保护键方式 可重定位分区分配 Page * * 4.3 基本分页存储管理方式 连续分配方式会形成许多“碎片”，通过“紧凑”方法将碎片拼接成可用的大块空间，但须为此付出很大开销。 根据离散分配时所用基本单位的不同，又可把离散分配方式分以下三种： 1、分页存储管理 2、分段存储管理 3、段页式存储管理 Page * * 存储器管理 连续分配方式 离散分配方式 分页存储管理 分段存储管理 基本分页存储管理 请求分页存储管理 基本分段存储管理 请求分段存储管理 基本分页存储管理 基本分段存储管理 请求分页存储管理 请求分段存储管理 段页式存储管理 虚拟存储器 页面置换算法 Page * * 第四章 存储器管理 程序的装入和链接 连续分配方式 基本分页存储管理 基本分段存储管理 虚拟存储器的基本概念 请求分页存储管理方式 页面置换算法 请求分段存储管理方式 Page * * 4.3 基本分页存储管理方式 在分页存储管理的方式中，如果不具备页面对换功能，则称为基本的（纯）分页管理方式，它不具有支持实现虚拟存储器的功能，它要求把每个作业全部装入内存后方能运行。 Page * * 基本分页存储管理 页面与页表 地址变换机构 两级和多级页表 Page * * 离散分配方式 连续分配方式要求为一个进程分配连续的内存空间，会形成许多“碎片”，尽管采用“紧凑”技术可以解决这个问题，但要为移动大量信息花去不少的处理机时间，代价较高 如果允许一个进程直接分散地装入到许多不相邻接的分区中，称为离散分配方式 离散分配方式有分页存储管理方式和分段存储管理方式 分页：把用户程序按逻辑页划分成大小相等的部分，称为页或虚页。从0开始编制页号，页内地址是相对于0编址。 Page * * 页面与页表 页面 页面和物理块 页面：将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页，并加以编号，从0开始编制页号，页内地址是相对于0编址。 物理块：内存按页的大小划分为大小相等的区域，称为物理块（物理页面，页框(frame)，帧），同样加以编号，如0＃块、1＃块等等 在为进程分配内存时，以块为单位将进程中的若干个页分别装入到多个可以不相邻接的物理块中。由于进程的最后一页经常装不满一块而形成了不可利用的碎片，称之为“页内碎片” Page * * 页面与页表 页面 页面大小 页面的大小应选择的适中，且页面大小应是2的幂，通常为512 B~8 KB 页面若太小 虽然可使内存碎片减小，从而减少了内存碎片的总空间， 有利于提高内存利用率，但也会使每个进程占用较多的页面，从而导致进程的页表过长，占用大量内存； 此外，还会降低页面换进换出的效率 如果选择的页面较大 虽然可以减少页表的长度，提高页面换进换出的速度，但却又会使页内碎片增大。 Page * * 单一连续分配 连续分配方式为一个用户程序分配一个连续的内存空间 单一连续分配是最简单的一种存储管理方式，但只能用于单用户、单任务的操作系统中 把内存分为 系统区：OS使用，通常放在内存低址部分 用户区：用户可使用的全部内存空间 存储器保护机构不健全，易造成系统破坏 优点：易于管理 缺点：对要求内存空间少的程序，造成内存浪费；程序全部装入，很少使用的程序部分也占用内存 Page * * 单一连续分配 用户程序 位于 RAM 中的 操作系统 0 xFFF ... 0 位于 RAM 中的 操作系统 用户程序 0 ROM 中的 设备驱动程序 用户程序 位于 RAM 中的 操作系统 0 单一连续区存储管理 Page * * 连续分配方式 单一连续分配 固定分区分