1、第2頁第3頁第4頁訪問訪問速度速度頻度頻度成本成本容量容量 第5頁方便使用者，有效利用存儲資源，提高系統工作效率。方便使用者，有效利用存儲資源，提高系統工作效率。第6頁第7頁程序程序符號地址符號地址/名地址名地址編譯編譯0101010010110101010101101010目標文件目標文件邏輯地址邏輯地址/相對地址相對地址虛擬地址虛擬地址/程序地址程序地址加載加載內存內存物理地址物理地址/絕對地址絕對地址定義：當程序被裝入內存時，程序的邏輯地址定義：當程序被裝入內存時，程序的邏輯地址被轉換成內存的物理地址，這一過程稱為地址被轉換成內存的物理地址，這一過程稱為地址重定位重定位(由內存管理單元由

2、內存管理單元(MMU)完成完成)。第8頁優點：裝入過程簡單。優點：裝入過程簡單。缺點：與硬件的結構過于密缺點：與硬件的結構過于密切，缺乏靈活性。切，缺乏靈活性。0101010010110101010101101010目標文件目標文件加載加載內存內存邏輯地址邏輯地址物理地址物理地址一一對應一一對應例如：單片機，例如：單片機，MS-DOS中中.com格式程序。格式程序。第9頁優點：無需硬件支持，容易實現。優點：無需硬件支持，容易實現。早期的操作系統中大多數都采早期的操作系統中大多數都采用這種方法。用這種方法。缺點：必須分配連續的存儲區域；缺點：必須分配連續的存儲區域；執行期間不能擴充存儲空間，執行

3、期間不能擴充存儲空間，也不能在內存中移動，內存利也不能在內存中移動，內存利用率低，不便于共享。用率低，不便于共享。第10頁BR:基址寄存器，存放程序的起始地址基址寄存器，存放程序的起始地址VR:變址寄存器，存放需要變址寄存器，存放需要變換的邏輯地址變換的邏輯地址第11頁第12頁第13頁第14頁第15頁特點：一次只能裝入一個程序，程特點：一次只能裝入一個程序，程序獨占整個用戶區，如果程序小于序獨占整個用戶區，如果程序小于用戶區，則剩余的空間浪費，如果用戶區，則剩余的空間浪費，如果大于，則無法裝入。大于，則無法裝入。優點：簡單，適用于單用戶、單任優點：簡單，適用于單用戶、單任務的操作系統，不需要復

4、雜的硬件務的操作系統，不需要復雜的硬件支持。支持。缺點：一個作業運行時要占用整個缺點：一個作業運行時要占用整個內存地址空間，對內存造成了很大內存地址空間，對內存造成了很大的浪費，不支持大作業。的浪費，不支持大作業。第16頁初始化內存空間初始化內存空間分區狀態表分區狀態表 程序程序A(30K) 程序程序A已分配已分配內碎片：指占用分區之內未內碎片：指占用分區之內未被利用的空間被利用的空間。第17頁第18頁OSJob1Job2Job4Job3Q: 如何管理這些空閑區？如何管理這些空閑區？m_sizem_addrm_sizem_addrm_sizem_addrm_sizem_addr0線性表格法線性

5、表格法m_sizem_addrm_sizem_addr鏈接法鏈接法Job5第19頁OSJob2Job4Job5m_sizem_addrm_sizem_addrm_sizem_addr0第20頁OSJob2Job4Job5規則：相鄰合并，否則插入規則：相鄰合并，否則插入第21頁第22頁第23頁第24頁第25頁“靠攏靠攏”或或“緊湊緊湊” Q:程序地址的再程序地址的再定位？定位？第26頁分區存儲管理方案分區存儲管理方案要求作業存儲時必須連續存放要求作業存儲時必須連續存放OSJob1Job3Job2Job4Job5頁式存儲管理方案頁式存儲管理方案解決作業不連續存放的問題解決作業不連續存放的問題第27

6、頁邏輯地址空間邏輯地址空間01K2K3K4K物理地址空間物理地址空間0100K101K102K103K104K105K106K107K108K109KOS012345678實頁實頁/主頁主頁0123虛頁：大小相同，虛頁：大小相同，常為常為2的整數冪。的整數冪。2031Q:如何記錄和管如何記錄和管理這種映射關系？理這種映射關系？第28頁0虛頁號虛頁號3實頁號實頁號162135Job1Job2總頁表總頁表起始地址起始地址長度長度作業作業IDSL頁表控制寄存器頁表控制寄存器起始地址起始地址長度長度第29頁物理地址空間物理地址空間OS012345678邏輯地址空間邏輯地址空間0123203101K2K

7、3K4K0100K101K102K103K104K105K106K107K108K109K虛頁號虛頁號實頁號實頁號03162135LOAD A 邏輯地址邏輯地址3頁號頁號頁內偏移量頁內偏移量10013453K3100第30頁Q:為了取出一個為了取出一個數據，系統需要訪數據，系統需要訪問內存幾次？問內存幾次？第31頁第32頁經常要訪問的頁表經常要訪問的頁表表項。表項。第33頁位示圖位示圖bitbyteQ:內存大小：內存大小：256M，每頁，每頁4K，位示圖有多大？，位示圖有多大？第34頁第35頁邏輯單位邏輯單位內存管理采用可變內存管理采用可變分區動態分配法。分區動態分配法。段表段表總段表總段表/

8、系統段表系統段表起始地址起始地址長度長度作業作業ID第36頁段表控制寄存器段表控制寄存器第37頁第38頁第39頁邏輯地址空間邏輯地址空間物理地址空間物理地址空間.03K.0.5K03K邏輯地址格式邏輯地址格式?第40頁第41頁Q：為了獲得一條指令或者數：為了獲得一條指令或者數據，需要訪問內存幾次？據，需要訪問內存幾次？第42頁第43頁程序程序(190K)A(20K)B(50K)C(30K)D(20K)E(40K)F(30K)覆蓋段覆蓋段第44頁第45頁內存內存外存外存Job2Job3Job1Job4第46頁第47頁第48頁第49頁第50頁邏輯地址空間邏輯地址空間物理地址空間物理地址空間0123

9、45678.012CPUOS缺頁中斷缺頁中斷缺頁中斷處缺頁中斷處理子程序理子程序3頁表頁表Q：當內存中沒有空閑頁面時，如果還要調入一個新頁，如何處理？：當內存中沒有空閑頁面時，如果還要調入一個新頁，如何處理？第51頁第52頁第53頁第54頁設頁面走向為設頁面走向為P=4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，主，主存容量存容量M=3，采用，采用FIFO進行頁面淘汰。進行頁面淘汰。缺頁中斷次數缺頁中斷次數F=9，而缺頁率，而缺頁率f=9/12=75%第55頁Belady現象：可用頁面增大，缺頁率反而升高的現象。現象：可用頁面增大，缺頁率反而升高的現象。原因：原因：FIFO算法的置換特征與進

10、程訪問內存的動態特征是算法的置換特征與進程訪問內存的動態特征是矛盾的，即被置換的頁面并不是進程不會訪問的。矛盾的，即被置換的頁面并不是進程不會訪問的。主存容量主存容量M=4缺頁中斷次數缺頁中斷次數F=10，而缺頁率，而缺頁率f=9/12=83%第56頁第57頁增加系統開銷增加系統開銷第58頁缺頁中斷次數缺頁中斷次數F=10，缺頁率，缺頁率f =1012=83 第59頁主存容量主存容量M=4缺頁中斷次數缺頁中斷次數F=8，缺頁率，缺頁率f =8/12=67 結論：結論：LRU算法不會出現算法不會出現Belady現象。現象。第60頁第61頁第62頁第63頁第64頁第65頁第66頁主要作用是緩存內存中