第四章 存储器管理2017.ppt

第四章 存储器管理 将一个用户源程序变成一个可在内存中执行的程序，通常都要经过以下几个步骤： 1.编译：由编译程序将用户源代码编译成若干个目标模块 2.链接：由链接程序将编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 3.装入：由装入程序将装入模块装入内存 4.1.1 程序的装入 1.绝对装入方式 在编译时，如果知道程序将驻留在内存的什么位置，那么，编译程序将产生绝对地址的目标代码。 2.可重定位装入方式 在多道程序环境下，所得到的目标模块的起始地址通常是从0开始的，程序中的其它地址也都是相对于起始地址计算的。此时应采用可重定位装入方式，根据内存的当前情况，将装入模块装入到内存的适当位置。 正确的方法是应该将： 指令中的相对地址 程序在内存中的起始地址 正确的物理地址 2500 + 10000 = 12500 通常是，把在装入时对目标程序中指令和数据的修改过程称为重定位，又因地址变换通常是在装入时一次完成的，以后不再改变，故称为静态重定位。 3.动态运行时装入方式 把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。因此，装入内存后的所有地址仍是相对地址。需要一个重定位寄存器的支持。 4.1.2 程序的链接 源程序经过编译后，得到一组目标模块，再利用链接程序把这组目标模块链接，形成装入模块，根据链接时间不同，可把链接分成以下三种： （1）静态链接 （2）装入时动态链接 （3）运行时动态链接 （1）静态链接：在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。 （2）装入时动态链接 用户源程序经编译后所得的目标模块，是在装入内存时，边装入边链接的，即在装入一个目标模块时，若发生一个外部模块的调用事件，将引起装入程序去找出相应的外部目标模块，并将它装入内存。仍需按照图4-3的方式来修改目标模块中的相对地址。 优点：便于修改和更新 便于实现对目标模块的共享 （3）运行时动态链接 将对某些模块的链接推迟到执行时才执行，在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未装入内存时，立即由OS去找到该模块并将之装入内存，把它链接到调用者模块上。 优点：加快程序的装入过程 节省大量的内存空间 4.2 连续分配方式 连续分配方式，是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。它包括以下四种方式： 单一连续分区 固定分区分配 动态分区分配 动态重定位分区分配 4.2.1 单一连续分配（DOS） 只能用于单用户、单任务的操作系统中，采用这种存储管理方式时，可把内存分成系统区和用户区两部分，系统区仅供给操作系统使用，用户区提供给用户使用。 4.2.2 固定分区分配 是一种最简单的可运行多道程序的存储管理方式，这是将内存用户空间划分为若干个固定大小的区域，在每个分区中只装入一道作业。这样，便允许有几道作业并发运行。 1.划分分区的方法 （1）分区大小相等（炉温群控系统） （2）分区大小不等 2.内存分配 为了便于内存分配，通常将分区按大小进行排队，并为之建立一张分区使用表。 4.2.3 动态分区分配 动态分区分配是根据进程的实际需要,动态地为之分配内存空间. 1.分区分配中的数据结构 用来描述空闲分区和已分配分区的情况,为分配提供依据.常见的数据结构有: (1)空闲分区表 (2)空闲分区链 2.分区分配算法 为把一个新作业装入内存,须按照一定的分配算法,从空闲分区表或空闲分区链中选出一分区分配给该作业.目前常采用以下三种分配算法: (1)首次适应算法FF (2)循环首次适应算法 (3)最佳适应算法 1.（首次适应算法）FF：空闲分区链以地址递增的次序链接，每次分配内存从链首开始顺序查找 优点：保留高址部分的大空闲区，有利于以后到来的大作业分配 缺点：增加查找可用空闲分区时的开销，低址被不断划分，留下大量无法利用的小分区 2.循环首次适应算法：不再从链首开始查找，而是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找 优点：减少查找空闲分区的开销 缺点：缺乏大的分区 3.最佳适应算法：每次找到最小的满足要求的空闲分区，分区按容量大小顺序形成空闲分区链 3.分区分配操作 在动态分区存储管理方式中,主要的操作是分配内存和回收内存. (1)分配内存 设请求的分区大小为u.size,表中每个空闲分区的大小可表示为m.size,若m.size- u.size=size,整个分区分配给请求者,否则划出所需