LINUX操作系統(tǒng)教程課件第五章

2004

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Institute第五章：存儲器管理·章節(jié)目標：1：掌握存儲管理的功能及幾個概念2：掌握分區(qū)式存儲管理的原理3：掌握分頁式存儲管理的原理4：掌握分段式存儲管理的原理5：掌握Linux的存儲管理的原理·

第五章存儲器管理開始2課程大標題2004

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第五章存儲器管理第五章：存儲器管理·5.1：存儲管理的功能及幾個概念·5.2:

分區(qū)存儲管理方式·5.3:

頁式存儲管理方式·5.4:

段式存儲管理方式·5.5:

Linux中的存儲器管理·5.6

本章小結(jié)本章首頁3課程大標題2004

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第五章存儲器管理：存儲管理的功能及幾個概念存儲管理的功能邏輯地址與物理地址靜態(tài)重定位動態(tài)重定位返回本章首頁4課程大標題2004

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第五章存儲器管理存儲管理的功能存儲分配：找出足夠的空閑區(qū)域分配給申請者，并負責回收程序使用完畢后釋放的的內(nèi)存區(qū)域。地址變換：實現(xiàn)程序邏輯地址到物理地址的變換。存儲保護：防止用戶程序的錯誤破壞系統(tǒng)程序，以及防止各程序之間的相互干擾和破壞問題。存儲擴充：利用存儲管理軟件為用戶提供一個比實際內(nèi)存大得多的存儲空間，即所謂的虛擬存儲技術(shù)。返回本節(jié)首頁5課程大標題2004

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第五章存儲器管理邏輯地址與物理地址邏輯地址：在用戶作業(yè)的程序中，指令和數(shù)據(jù)的地址是相對于起始地址為零的地址，這個相對于某個基準量（通常以零作為基準量）編址時所使用的地址，稱為邏輯地址，也稱為相對地址。物理地址：指存儲控制部件能夠識別的主存單元編號（即存儲器字節(jié)單元地址），也就是主存單元的實際地址。物理地址也稱為絕對地址。返回本節(jié)首頁6課程大標題2004

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第五章存儲器管理靜態(tài)重定位地址重定位：根據(jù)程序裝入的物理地址的起始地址，對指令要訪問的地址進行邏輯地址到物理地址的變換，即地址映射，這個地址映射的過程稱為地址重定位。靜態(tài)重定位：在程序裝入后且在運行之前，一次就將其中需要修改的邏輯地址修改為物理地址。下一頁7課程大標題2004

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第五章存儲器管理靜態(tài)重定位示例返回本節(jié)首頁8課程大標題2004

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第五章存儲器管理動態(tài)重定位·

概念：動態(tài)重定位是指在程序裝入內(nèi)存時，并不修改程序中的邏輯地址項，而是照原樣裝入，只是在

執(zhí)行到含有邏輯地址的指令時，才根據(jù)其中的相對

地址以及裝入起始位置的絕對地址而獲得其絕對地

址，然后依此絕對地址去訪問內(nèi)存單元。也就是說，動態(tài)重定位的時機不是在程序執(zhí)行之前，而是在每

次訪問內(nèi)存單元之前才進行地址變換。下一頁9課程大標題2004

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第五章存儲器管理動態(tài)重定位示例返回本節(jié)首頁10課程大標題2004

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第五·章U存ni儲t器標管題理5.2:分區(qū)存儲管理方式單一連續(xù)分區(qū)固定式分區(qū)可變分區(qū)返回本章首頁11課程大標題2004

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第五章存儲器管理單一連續(xù)分區(qū)·

單一連續(xù)區(qū)分配將內(nèi)存劃分為兩個區(qū)域，即系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，作業(yè)進入內(nèi)存的用戶區(qū)后，用戶區(qū)剩余的空閑部分一般無法使用。下一頁12課程大標題2004

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第五章存儲器管理單一連續(xù)分區(qū)的分配與釋放算法返回本節(jié)首頁13課程大標題2004

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第五章存儲器管理固定式分區(qū)·

基本原理：在程序未裝入運行之前，即將用戶程序區(qū)劃分為若干分區(qū)。一旦劃分好，在系統(tǒng)運行期間不再劃分。因而又稱為靜態(tài)分區(qū)。內(nèi)存中分區(qū)的大小可劃分為相同或不同，但是，一般應將內(nèi)存的用戶程序區(qū)域劃分為大小不同的分區(qū)，這樣做的目的是能夠適應欲處理的作業(yè)的不同規(guī)模。下一頁14課程大標題2004

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第五章存儲器管理固定式分區(qū)示例返回本節(jié)首頁15課程大標題2004

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第五章存儲器管理可變式分區(qū)·

基本原理：在作業(yè)的處理過程中建立的分區(qū)，且分區(qū)大小可隨作業(yè)或進程對內(nèi)存的要求而改變。下一頁16課程大標題2004

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第五章存儲器管理可變式分區(qū)示例下一頁17課程大標題2004

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第五章存儲器管理可變式分區(qū)存儲管理所用的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)·分區(qū)表18課程大標題2004

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第五章存儲器管理可變式分區(qū)分配算法下一頁19課程大標題2004

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第五章存儲器管理可變式分區(qū)釋放算法下一頁20課程大標題2004

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第五章存儲器管理可變式分區(qū)中的存儲保護與重定位保護：界地址法重定位：動態(tài)重定位返回本節(jié)首頁21課程大標題2004

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第五·章U存ni儲t器標管題理5.3:頁式存儲管理方式基本原理地址變換內(nèi)存分配算法內(nèi)存共享與保護返回本章首頁22課程大標題2004

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第五章存儲器管理頁式方式基本原理·

基本原理：在分頁存儲管理方式中，將主存分成地址連續(xù)的、大小相等的、位置固定的許多區(qū)域，每個區(qū)域稱為一塊。與此相對應，作業(yè)的邏輯地址空間劃分為連續(xù)的大小相等的片斷，稱之為頁。頁的大小與塊的大小完全相同。一個作業(yè)若有n個頁，那么就為它分配n個塊，每頁裝入一塊下一頁23課程大標題2004

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第五章存儲器管理頁式存儲管理內(nèi)存分配示例返回本節(jié)首頁24課程大標題2004

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第五章存儲器管理頁式存儲管理中的地址變換作業(yè)的邏輯地址：一維地址，可以解釋為頁號P和頁內(nèi)偏移W兩部分。頁表：指出邏輯地址中頁號與主存中塊號的對應關系。一般包括頁號與塊號。地址變換：通過頁表實現(xiàn)動態(tài)重定位。下一頁25課程大標題2004

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第五章存儲器管理頁式存儲管理地址變換示例下一頁26課程大標題2004

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第五章存儲器管理快表下一頁27課程大標題2004

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第五章存儲器管理頁式方式存儲分配算法返回本節(jié)首頁28課程大標題2004

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第五章存儲器管理頁式方式存儲共享與保護返回本節(jié)首頁29課程大標題2004

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第五·章U存ni儲t器標管題理5.4:段式存儲管理方式基本原理地址變換返回本章首頁30課程大標題2004

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第五章存儲器管理段式方式基本原理段的概念：具有完整的邏輯意義的程序的單位?；驹恚涸诜侄未鎯芾碇?，內(nèi)存分配的單位是段。每段分配一個連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域，而各段之間可以分配不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。返回本節(jié)首頁31課程大標題2004

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第五章存儲器管理段式方式的地址變換段表：每個作業(yè)一張，基本內(nèi)容包括段號、段長和段的內(nèi)存起始地址。地址變換：利用段表實現(xiàn)動態(tài)重定位。下一頁32課程大標題2004

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第五章存儲器管理段式方式地址變換示例返回本節(jié)首頁33課程大標題2004

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第五·章U存ni儲t器標管題理5.5:Linux中的存儲器管理·80386的保護模式與地址變換·Linux中的存儲器管理返回本章首頁34課程大標題2004

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第五章存儲器管理80386的保護模式與地址變換保護模式：在保護模式下，區(qū)分特權(quán)級，有分段、分頁機制。地址變換：保護模式同時使用了分段機制和分頁機制這兩級地址變換機制來實現(xiàn)地址變換。第一級使用分段機制，第二級使用分頁機制。返回本節(jié)首頁35課程大標題2004

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第五章存儲器管理地址變換示意返回本節(jié)首頁36課程大標題2004

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第五章存儲器管理Linux中的存儲管理·

特點：采取的是分頁存儲管理方式，它采用的是

“按需調(diào)頁”的虛擬存儲管理算法。下一頁37課程大標題2004

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