操作系统（七）——存储管理

  

                                           存 储 管 理

一、基础概念：

   什么是储存器？：通俗的说就是在电脑中存储文件、数据或其他东西的设备。

   

   什么是存储管理？：即使对电脑的“主存器”进行管理，根据用户程序的要求为他分配

主存空间和实现重定位，同时还保护用户存放在主存储器中的程序和数据不被破坏。必

要是可以提供虚拟存储技术，扩充主存空间，为用户提供比实际容量大的虚拟储存空

间。

                                  

                 

存储器的分类：

                 


1、寄存器：价格最贵，容量小，每个寄存器只存一个字长信息。
    指令寄存器：当前读出指令
    通用寄存器：当前参加运算的
    控制寄存器：存放控制信息
       PSW寄存器
       基址寄存器
       界限寄存器

  2、主存储器和高速缓冲存储器（高速缓冲器主要是为了提高执行速度）：容量大，以

字节单位编址（若干个自己组成一个字，主要存当前执行的程序和数据等。）

  3、辅助存储器：（处理器要住输入输出控制管理下才能访问）

可以长期存储信息，要读或执行一程序必须先把程序读到主存储器中。

注意：
1、寄存器存放当初运行临时程序，哪个晨曦占用处理器，寄存器就为哪个进程服务。

2、系统区：操作系统必须占用主存储器一部分存储空间。比如存系统程序、数据、管理

信息（PCB）、OS与硬件接口信息等系统区，剩下的叫用户区。

二、分区：固定分区，可变分区

    1、怎么分区?在进行分区时要转入作业，所有存储器中怎么装入作业呢？在固定分区

和可变分区中都要转入作业，所以我们引入了：重定位。

    在了解重定位之前，我们先来了解什么叫绝对地址，什么叫逻辑地址？

绝对地址：主存空间地址按物理的编号称为绝对地址（按顺序编号的真实地址），这空

间叫物理空间。

逻辑地址：用户程序中使用的地址（我们自认为的地址）。


    2、什么是重定位？：就是把逻辑地址转换成绝对地址叫重定位，也叫地址转换。


分类：

    静态重定位：（不能移动位置）地址转换是在作业执行前，集中一次完成的，作业执

行是无需地址转换。

    动态重定位：由硬件地址转换机构动态地址转换，把逻辑地址与基址地址只相加得绝

对地址——在指令过程中进行的定位叫动态重定位。

3、单用户连续存储管理（单道运行系统）
  1）、个人计算机上采用
  2）、任何时刻主存储器最多只有一个作业
  3）、采用静态重定位方式地址转换，作业按时间片轮转办法轮流被换出换人。
  4）、处理器执行指令时要检查

   最大地址>=绝对地址>=界限地址，否则会产生“地址越界”的中断事件。

4、固定分区管理

     1）什么叫分区？把主存储器中可分配的用户区划分若干个连续区，每一个连续区称

一个分区。（在固定分区中，因为分区时固定的所以有上限寄存器，下限寄存器。）

     2）多道程序设计系统：前面我们介绍了单道程序设计系统实际就是在单用户连续存

储管理中运用。多道程序设计系统就是每个分区只能装入一个作业，不允许多作业在同

一个区的管理方式管理系统。

     
    3）分配与回收：

分配：就是对存储器进行管理，怎么分配，在固定分区中作业要装入分区时，先查“分区

分配表”，标志“0”为空，非0即已占用。

   作业长度  <  分区长度才能装入（进行分配）。

回收：及作业结束吧分区占用标志置成“0”。

    4）如何高效分配？——固定分区方法
1、按常出现作业大小、数量划分区
2、划分区按分区大小顺序排列，低地址分在较小分区，高地址分在较大分区。
3、按作业对主存空间需求量排成多个作业队，（多作业队列固定分区法）
        


5、可变分区存储管理：（动态重定位）

（1）、可变分区原则：

      1）根据作业需要“主存空间大小”和当时“主存空间使用情况”是否为作业分配分区。
      2）分区长度、个数都不是预先分而是由实际需求、装入作业数决定的。

（2）、分配与回收：作业长度  <  空间区装入 ，剩余仍为空闲区登记在表中，若“=” 把

状态为“空”，“>"不装人。

     

   为了便于管理，设一”空闲区表“

分配法：
     

 
回收：作业执行结束，收回作业所占主存空间，把登记状态”空“置为”未登记“。

    注意：回收检查是否有邻区空闲区，若有应合并邻区，有上邻区，下邻区、及有上邻

又有下邻。

6、存储的保护：

   1）、动态重定位装入作业，要有硬件地址转换机制支持（把逻辑地址转换成绝对地

址）：基址寄存器、限长寄存器、加法先来、比较线路。

     

        把指令中的逻址与基址寄存器内容相加=绝对地址。

       

 2）、对已在存储器作业更加需要改存放位置，从一个存储区移到另一个存储

区的工作叫移到。

移到技术的目的：1、集中分散空闲区2、便于组员动态扩充主存。

3）、移动的不利：
   1、增加系统开销，OS占系统资源所需处理器时间，移到作业改动进程了。
   2、移动是有条件的（正在运行的作业不能移动）

所以：采用两头装入作业，可以减少移到作业数、信息量。