存储管理

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逻辑地址和虚拟地址

逻辑地址

•逻辑地址：又称相对地址，即用户编程所使用的地址空间

•逻辑地址从0开始编号，有两种形式：

　　•一维逻辑地址（地址）

　　•二维逻辑地址（段号:段内地址）

段式程序设计

•把一个程序设计成多个段

　　•代码段、数据段、堆栈段、等等

•用户可以自己应用段覆盖技术扩充内存空间使用量

　　•这一技术是程序设计技术，不是OS存储管理的功能

物理地址

•物理地址：又称绝对地址，即程序执行所使用的地址空间

•处理器执行指令时按照物理地址进行

存储管理的主要模式

主存储器的复用

•多道程序设计需要复用主存

•按照分区复用：

　　•主存划分为多个固定/可变尺寸的分区

　　•一个程序/程序段占用一个分区

•按照页架复用：

　　•主存划分成多个固定大小的页架

　　•一个程序/程序段占用多个页架

存储管理的基本模式

•单连续存储管理：一维逻辑地址空间的程序占用一个主存固定分区或可变分区

•段式存储管理：段式二维逻辑地址空间的程序占用多个主存可变分区

•页式存储管理：一维逻辑地址空间的程序占用多个主存页架区

•段页式存储管理：段式二维逻辑地址空间的程序占用多个主存页架区

存储管理模式示意图

存储管理的功能

地址转换

•地址转换：又称重定位，即把逻辑地址转换成绝对地址

　　•静态重定位：在程序装入内存时进行地址转换

　　　　•由装入程序执行，早期小型OS使用

　　•动态重地位：在CPU执行程序时进行地址转换

　　　　•从效率出发，依赖硬件地址转换机构

主存储器空间的分配与去配

•分配：进程装入主存时，存储管理软件进行具体的主存分配操作，并设置一个表格记录主存空间的分配情况

•去配：当某个进程撤离或主动归还主存资源时，存储管理软件要收回它所占用的全部或者部分存储空间，调整主存分配表信息

主存储器空间的共享

•多个进程共享主存储器资源：多道程序设计技术使若干个程序同时进入主存储器，各自占用一定数量的存储空间，共同使用一个主存储器

•多个进程共享主存储器的某些区域：若干个协作进 有共同的主存程序块或者主存数据块

存储保护

•为避免主存中的多个进程相互干扰，必须对主存中的程序和数据进行保护

　　•私有主存区中的信息：可读可写

　　•公共区中的共享信息：根据授权

　　•非本进程信息：不可读写

•这一功能需要软硬件协同完成

　　•CPU检查是否允许访问，不允许则产生地址保护异常，由OS进行相应处理

主存储器空间的扩充

• 存储扩充：把磁盘作为主存扩充，只把部分进程或进程的部分内容装入内存

　　1.对换技术：把部分不运行的进程调出

　　2.虚拟技术：只调入进程的部分内容

•这一工作需要软硬件协作完成

　　1.对换进程决定对换，硬件机构调入

　　2.CPU处理到不在主存的地址，发出虚拟地址异常，OS将其调入，重执指令

参考资料

https://www.icourse163.org/course/NJU-1001571004

存储管理

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原文地址：https://www.cnblogs.com/xumaomao/p/12864406.html