操作系统：

一. 进程管理
二.处理及机制度与死锁
三.存储器管理
四.设备管理
五.文件管理
六.操作系统接口

文章目录

操作系统之存储器管理
- （一）多级存储器结构
- （二）程序的装入和链接
- - 1.程序的装入
  - - （1）绝对装入方式
    - （2）可重定位装入方式
    - （3）动态运行时装入方式
  - 2.程序的链接
- （三）连续分配方式（为用户程序分配一个连续的内存）
- - 1.单一连续分配
  - 2.固定分区分配
  - 3.动态分区分配
  - 4.可重定位分区分配
- (四)虚拟存储器

操作系统之存储器管理

（一）多级存储器结构

由上往下，存储介质的访问速度越快，相应的价格越高，但存储容量越小。寄存器，高速缓存，磁盘缓存，主存储器，再电脑掉电后，存储信息不再存在，而磁盘（硬盘），移动存储器它们的存储信息被长期保存。

（二）程序的装入和链接

程序的运行需要创建进程，而进程创建后，第一件事便是将程序和数据放入内存。

如何将用户源程序，变成可在内存中执行的程序？

有三步骤：

1.编译。将用户源码，编译成若干个目标模块

2.链接。由链接程序将若干个目标模块链接为一组模块

并将它们所需要的库函数链接在一起，最后形成一组装入模块

3.装入。由装入程序将装入模块装入内存。

1.程序的装入

程序的运行，需要从外村移动到内存中执行，因此就有了程序的装入问题。值得注意的是：程序需要完全装入内存，方可执行。

（1）绝对装入方式

（这里讲述单个目标模块，也就是无需链接）

绝对装入程序按照装入模块的绝对装入地址，将程序和数据装入内存。装入之后，由于程序中的逻辑地址和实际内存地址一样，就无需对程序和数据的地址进行修改。

缺点：

绝对装入方式只能用于将目标模块装入到内存的指定位置。由于在多道程序环境中，通常系统不会预先知道将编译后的目标模块装入到内存何处，因此只适用于单道程序环境。

补充：

（多道程序是指多个"任务（程序）"可以在内存里面并存，现代计算机系统基本都是多道程序环境。但是只有执行完前一个“任务”系统才能调度执行下一个，这样是没有并发的。所谓多道可能是相对原来老系统只能在内存中放一个任务来说的，一个任务完成了还要人工或者用其他发放加入下一个任务。）

只有操作系统支持“分时”调度时，一个任务可以不必等待另一个任务完成，这是才能有并发。）

（2）可重定位装入方式

在多道程序环境中，目标模块的起始地址通常是0开始，程序中的其他地址也都是相对于这起始地址计算的，采用重定位装入，根据内存的情况，将目标模块装入到合适的位置。

注意：这种方式，会出现程序中的逻辑地址与实际内存地址不符合，需要重新修改，通常我们把对程序中的指令和数据的修改过程叫做重定位。

缺点：这种方式当程序在运行时，在内存中不能移动位置。

（3）动态运行时装入方式

这种方式装入是当装入模块装入内存的时候，并不立即将模块的相对地址转换为绝对地址，而是等到这个程序真正执行的时候，才进行。

2.程序的链接

源程序经过编译后，得到若干的目标模块，再利用链接程序将这些模块以及它们所需的库函数链接一起，形成装入模块。

三种链接方式：

1.静态链接。在程序执行之前，将目标模块所需的库函数链接整的装配模块，这种事先将所需库函数链接一起的方式叫做静态链接。

2.装入时动态链接。目标模块边装入边链接。

3.运行时动态链接。运行的时候，再进行链接。

（三）连续分配方式（为用户程序分配一个连续的内存）

为程序分配内存时，内存必须是连续的。断断续续的内存，程序执行不了。

三种分配方式：

1.单一连续分配

将内存分为两种，一是系统区，而是用户区。一般系统区存在于内存低地址处。

2.固定分区分配

将内存分成若干个固定的区域。每个区域处理一个作业。

补充：

作业是个更广泛的概念，包括程序，程序相关数据以及作业说明书，作业说明书说明了系统将如何控制运行程序。

3.动态分区分配

顾名思义动态地为作业分配内存。涉及数据结构，分区分配算法回收内存等知识。

4.可重定位分区分配

通过移动多个小分区的内存位置，将原本的多个分区，紧凑，合成一个大的分区。其中，若是某些程序在移动分区位置的过程中内存地址发生了变化，那么需要对程序或数据的位置进行修改，

也就是重定位。

(四)虚拟存储器

有时候需要处理的作业很大，内存不够。不能完全的装入内存，那么这样是不能运行的。虚拟存储器的出现，就是为了解决这样的问题。

概念：虚拟存储器，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存进行扩充的存储系统。

虚拟的存储器跟物理的几乎没有差别。仅仅只是虚拟的。就像虚拟机与物理机一样。

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