西安交通大学：《计算机软件基础》第9单元存储器与设备管理

一、了解存储器与设备管理的二、概念、任务及采用的方法和技术

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第9单元存储器与设备管理计算机软件基础 The software bas ic of computer 下一页讲:刘志强西安文通大学计算机教学实验中心

下一页计算机软件基础 The software basic of computer 主讲：刘志强西安交通大学计算机教学实验中心第9单元存储器与设备管理

教学目标了解存储器与设备管理的概念、任务及采用的方法和技术上一页停止放映下一页第2页

下一页上一页停止放映第 2 页教学目标了解存储器与设备管理的 • 概念、任务及采用的方法和技术

学习要求通过本单元的学习,了解、弄清、掌握: 存储器与设备管理的概念、目的、任务功能、存储分配、地址重定位、虚拟存储器存储器与设备管理的常用方法和技术单一连续区、多连续区、页式、段式等管理方法 O设备的分类及用途 O设备与cPU的通信方式一循环测试、中断、DMA、通道方式上页·设备分配、管理的常用方法和技术停止放映 SDT、DCT、COCT、CHcT表在设备管理机制中的作用下一页第3页

下一页上一页停止放映第 3 页学习要求通过本单元的学习，了解、弄清、掌握： • 存储器与设备管理的概念、目的、任务功能、存储分配、地址重定位、虚拟存储器 • 存储器与设备管理的常用方法和技术单一连续区、多连续区、页式、段式等管理方法 • I/O设备的分类及用途 • I/O设备与CPU的通信方式 —循环测试、中断、DMA、通道方式 • 设备分配、管理的常用方法和技术 —SDT、DCT、COCT、CHCT表在设备管理机制中的作用

、存储器管理存角器( Memory)能接收数据、保存数据、而且能根据命令提供这些数据的装置存储管理存储管理是针对的。主存是 cPU直接存取指令和数据的设备,所以,它是系统程序和用户程序共享的重要系统资源。如何分配和管理有限的存储资源,是设计上一页人员甚至用户要研究、考虑的问题。停止放映下一页第4页

下一页上一页停止放映第 4 页一、存储器管理存储器（Memory）能接收数据、保存数据、而且能根据命令提供这些数据的装置。存储管理存储管理是针对的。主存是 CPU直接存取指令和数据的设备，所以，它是系统程序和用户程序共享的重要系统资源。如何分配和管理有限的存储资源，是设计人员甚至用户要研究、考虑的问题

存储器管理的目的尽量方便用户冷提高主存的利用率上一页停止放映下一页第5页

下一页上一页停止放映第 5 页存储器管理的目的 ❖ 尽量方便用户 ❖ 提高主存的利用率

存储管理的主要功能存储分配主存的分配和回收。为管理主存而设置的相应的组织机制,记录主存的状态信息、已分配、未分配块、分配策略等。存储容量当用户所需存储空间大于可用主存容量时,系统采用存储器的多级机制、虚拟存储、自动覆盖等技术。地址变换程序语言的符号地址空间到进程的物上一页理地址的转换。停止放映存储保护在多道程序系统中,系统进程和用户进程间、用户和用户进程间的存储空间的保护。下一页第6页

下一页上一页停止放映第 6 页存储管理的主要功能存储分配主存的分配和回收。为管理主存而设置的相应的组织机制，记录主存的状态信息、已分配、未分配块、分配策略等。存储容量当用户所需存储空间大于可用主存容量时，系统采用存储器的多级机制、虚拟存储、自动覆盖等技术。地址变换程序语言的符号地址空间到进程的物理地址的转换。存储保护在多道程序系统中，系统进程和用户进程间、用户和用户进程间的存储空间的保护

存储空间的分配和释放在计算机中,无论是系统程序、还是用户程序,无论是数据、还是文件,凡要处理必须装入主存。如何管理分配存储空间? ●需要考虑和解决的问题: 〗在多层次存储结构中,如何确定存储位置? 〗系统程序和用户程序如何管理? 〗大于主存的程序能否运行? 〗多道程序处理系统如何管理各个程序的存储空间? 上一页囗如何分配存储器?采用何种分配策略停止放映下一页第7页

下一页上一页停止放映第 7 页存储空间的分配和释放 ⚫ 在计算机中，无论是系统程序、还是用户程序，无论是数据、还是文件，凡要处理必须装入主存。如何管理分配存储空间？ ⚫ 需要考虑和解决的问题：  在多层次存储结构中，如何确定存储位置？  系统程序和用户程序如何管理？  大于主存的程序能否运行？  多道程序处理系统如何管理各个程序的存储空间？  如何分配存储器？采用何种分配策略？

多存储层次结构示意图 CPU 靠近CPU的存储器,存取速度快。由触发器组成;存放一个Byte 寄存器 (Bit、word) 存放主存中程序的副本,再调用高速缓冲存储器该程序时,从高速缓存读取内存储器主存储器上一页用于内、外存之间交换暂存。你止放峡后援存储器下一页外存储器磁盘第8页

下一页上一页停止放映第 8 页多存储层次结构示意图 CPU 寄存器高速缓冲存储器主存储器后援存储器磁盘外存储器用于内、外存之间交换暂存。内存储器存放主存中程序的副本，再调用该程序时，从高速缓存读取。靠近CPU的存储器，存取速度快。由触发器组成；存放一个Byte ( Bit、Word）

存储分配方式 ●直接分配在源程序中直接使用主存的物理地址。对用户要求高、使用不方便、易出错。早期计算机系统中使用。静态分配在作业装入前,由程序一次性说明作业所包含的地址空间。确定后在整个程序执行过程中不再改变。简单、利用率低、难于实现多道程序对资源的共享。 ●动态分配在作业被装入主存或在执行过程中,才确定上一页其存储分配。管理复杂、但利用率高,容易实现主存的资源共享。在现代多道程序系统中, 停止放映主要采用动态分配方式。下一页第9页

下一页上一页停止放映第 9 页存储分配方式 ⚫ 直接分配在源程序中直接使用主存的物理地址。对用户要求高、使用不方便、易出错。早期计算机系统中使用。 ⚫ 静态分配在作业装入前，由程序一次性说明作业所包含的地址空间。确定后在整个程序执行过程中不再改变。简单、利用率低、难于实现多道程序对资源的共享。 ⚫ 动态分配在作业被装入主存或在执行过程中，才确定其存储分配。管理复杂、但利用率高，容易实现主存的资源共享。在现代多道程序系统中，主要采用动态分配方式

存储空间的地址变换用户在程序中使用的是符号名,编译系统在产生的目标程序中使用的是逻辑地址(相对地址)而可执行程序在计算机中运行时使用的是物理地址(绝对地址)。由程序的符号名空间到运行时真正使用的物理地址空间转换叫“地址转换”, 也称为程序的重定位。 int a. a的逻辑地址 0 a的绝对地址2FF0 float b: char c b的逻辑地址上一页 c的逻辑地址 b的绝对地址3EC0 停止放映 c的绝对地址4DAA 下一页源程序符号空间目标程序地址空间内存的存储空间第10页

下一页上一页停止放映第 10 页存储空间的地址变换 ⚫ 用户在程序中使用的是符号名，编译系统在产生的目标程序中使用的是逻辑地址(相对地址),而可执行程序在计算机中运行时使用的是物理地址(绝对地址)。由程序的符号名空间到运行时真正使用的物理地址空间转换叫“地址转换” , 也称为程序的重定位。 int a; float b; char c; 源程序符号空间目标程序地址空间内存的存储空间 a的绝对地址 2FF0 b的绝对地址 3EC0 c的绝对地址4DAA 0 X a的逻辑地址 b的逻辑地址 c的逻辑地址

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