第四章存储管理()
第四章 存储管理(一)
主要内容 °4.1、简介 °42、内存管理 43、虚拟存储技术 44、辅存管理 °45、高速缓存管理
主要内容: ⚫ 4.1、简介 ⚫ 4.2、内存管理 ⚫ 4.3、虚拟存储技术 ⚫ 4.4、辅存管理 ⚫ 4.5、高速缓存管理
41、简介 ●现代计算机的体系结构是以存储器为中 存储器的体系结构:同寄存器、高速缓 存、主存和辅存等多层体系结构 本章主要介绍内存分配与管理的原理和 策略、辅存信息的组织和管理方法、高 速缓存结构和操作方式等内容,以进 步认识和掌握操作系统的存储器管理原 理和方法,提高计算机系统的利用率
4.1、简介 ⚫ 现代计算机的体系结构是以存储器为中 心。 ⚫ 存储器的体系结构：同寄存器、高速缓 存、主存和辅存等多层体系结构。 ⚫ 本章主要介绍内存分配与管理的原理和 策略、辅存信息的组织和管理方法、高 速缓存结构和操作方式等内容，以进一 步认识和掌握操作系统的存储器管理原 理和方法，提高计算机系统的利用率
42、内存管理 ●1、内存管理简介 ●2、存储管理功能 ●3、地址重定位 4、存储管理方法
4.2、内存管理 ⚫ 1、内存管理简介 ⚫ 2、存储管理功能 ⚫ 3、地址重定位 ⚫ 4、存储管理方法
1、内存管理简介 在单道程序系统中:主存划分成两部分, 部分供操作系统使用,一部分供当前正在执行 的程序使用。 多道程序系统中:存储器的“用户”部分必须进 步地细分,以适应多个进程的要求。 Windows2000内存管理器位于 Ntoskrnlexe文件 中 在硬件抽象层(HAL)中没有内存管理器的任何 部分
1、内存管理简介 在单道程序系统中：主存划分成两部分， 一部分供操作系统使用，一部分供当前正在执行 的程序使用。 多道程序系统中：存储器的“用户”部分必须进 一步地细分，以适应多个进程的要求。 Windows2000内存管理器位于Ntoskrnl.exe文件 中。 在硬件抽象层（HAL）中没有内存管理器的任何 部分
内存管理器由以下几个部分组成: ●1)、一组执行程序系统服务程序,用于虚拟 内存的分想、释放和管理,它们中的大多数通 过win32AP或核心态的设备驱动程序接口形 式出现。 2)、一个转换无效和访问错误陷阱处理程序 用于解决硬件检测到的内存管理异常事件,并 代表一个进程的虚拟页驻留 3)、运行在6个不同内核模式系统线程的环境 中的几个关键组件
⚫ 内存管理器由以下几个部分组成： ⚫ 1）、一组执行程序系统服务程序，用于虚拟 内存的分想、释放和管理，它们中的大多数通 过Win32API或核心态的设备驱动程序接口形 式出现。 ⚫ 2）、一个转换无效和访问错误陷阱处理程序， 用于解决硬件检测到的内存管理异常事件，并 代表一个进程的虚拟页驻留。 ⚫ 3）、运行在6个不同内核模式系统线程的环境 中的几个关键组件
2、存储管理功能 存储管理的体系统结构 ●主存的功能:存放内核和用户程序的指 令和数据,每一项信息都存放在主存的 特定位置上。 ●信息在主存是按“位”存放的。 ●为了能对信息进行访问,要对这些位置 进行编号,这些编号称为“地址
2、存储管理功能 ⚫ 一、存储管理的体系统结构 ⚫ 主存的功能：存放内核和用户程序的指 令和数据，每一项信息都存放在主存的 特定位置上。 ⚫ 信息在主存是按“位”存放的。 ⚫ 为了能对信息进行访问，要对这些位置 进行编号，这些编号称为“地址
计算机的三级存储结构: 辅存 ●内存 ●高速缓存
⚫ 计算机的三级存储结构： ⚫ 辅存 ⚫ 内存 ⚫ 高速缓存
主存储器管理功能 ●1)、主存分配:可以使多个程序同时驻 留在主存中,以提高处理器的利用率。 2)、地址转换和重定位:即能运行与机 器无关的代码 ●3)、存储保护和主存共享:研究如何保 护各存储区中信息不被破坏和偷窃 4)、存储扩充:运行的程序应不受主存 大小的限制,理想情况下应能运行任意 大小的程序
二、主存储器管理功能 ⚫ 1）、主存分配：可以使多个程序同时驻 留在主存中，以提高处理器的利用率。 ⚫ 2）、地址转换和重定位：即能运行与机 器无关的代码 ⚫ 3）、存储保护和主存共享：研究如何保 护各存储区中信息不被破坏和偷窃。 ⚫ 4）、存储扩充：运行的程序应不受主存 大小的限制，理想情况下应能运行任意 大小的程序
3、地址重定位 重定位:处于主存中的程序,一旦被换 出,下次换出时,不一定装在同一区域 中,因此为了保证作业的正确执行,必 须根据分配给作业的主存空间对作业中 指令和数据的存放地址进行重定位,即 要把逻辑地址转换成绝对地址
3、地址重定位 ⚫ 重定位：处于主存中的程序，一旦被换 出，下次换出时，不一定装在同一区域 中，因此为了保证作业的正确执行，必 须根据分配给作业的主存空间对作业中 指令和数据的存放地址进行重定位，即 要把逻辑地址转换成绝对地址