计算机操作系统 第四章 存储器管理

1、1,第四章 存储器管理,4.1 存储器的层次结构 4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配方式 4.4 基本分页存储管理方式 4.5 基本分段存储管理方式 4.6 虚拟存储器的基本概念 4.7 请求分页存储管理方式 4.8 页面置换算法 4.9 请求分段存储管理方式,2,第四章 存储器管理,* 为多道程序的运行提供良好的环境,主要任务：,* 方便用户使用存储器,* 提高存储器的利用率,* 逻辑上扩充内存,* 内存分配：,主要功能：,* 内存保护：,* 地址映射：,* 内存扩充：,3,4.1 存储器的层次结构,4.1.1 多级存储器结构,图 4-1 计算机系统存储系统结构,4,4.1 存储器的层次。

2、,第四章 存 储 器 管 理,4.1 存储器的层次结构4.2 程序的装入和链接4.3 连续分配存储管理方式4.4 对换(Swapping)4.5 分页存储管理方式4.6 分段存储管理方式习题,4.1 存储器的层次结构在计算机执行时，几乎每一条指令都涉及对存储器的访问，因此要求对存储器的访问速度能跟得上处理机的运行速度。或者说，存储器的速度必须非常快，能与处理机的速度相匹配，否则会明显地影响到处理机的运行。此外还要求存储器具有非常大的容量，而且存储器的价格还应很便宜。,4.1.1 多层结构的存储器系统1. 存储器的多层结构 对于通用计算机而言，存储层次。

3、第四章 主存储器,一、 主存储器的基本知识 （地位、分类、技术指标、读写） 二、 半导体读/写存储器 三、 非易失性半导体存储器 四、 DRAM的研制与发展 五、 半导体存储器的组成与控制,一、主存的基本知识 主存储器处于全机中心地位,按在计算机系统中的作用存储器可分为三种： 高速缓冲存储器（cache）：用来存放正在执行的程序段和数据，以便CPU高速地使用它们。 主存储器（简称主存或内存）：用来存放计算机运行期间所需要的程序和数据，CPU可直接随机地进行读写访问。 辅助存储器：用来存放当前暂不参与运行的程序和数据，以及一些需要。

4、第4章 五笔字型输入法,4.1 认识五笔字型 4.2 五笔编码输入法 4.3 五笔编码输入技巧 4.4 提高输入速度的方法,4.1 认识五笔字型,1. 汉字的笔画 一般从书写形态上认为汉字的笔形有：点、横、竖、撇、捺、挑（提）、钩、（左右）折等8种。 2. 笔画的书写顺序 在书写汉字时，应该按照如下规则：先左后右，先上后下，先横后竖，先撇后捺，先内后外，先中间后两边。 3. 汉字的部件结构 在五笔字型编码输入方案中，选取了大约130个部件作为组字的基本单元，并把这些部件称为基本字根。,下一页,4.1 认识五笔字型,4. 汉字的部位结构 基本字根按一定。

5、复习,逻辑地址 物理地址单一连续分配分区分配 固定分区（静态） 动态分区（可变）,为了改善连续分配方式中的“碎片”问题，而引入了离散分配方式：允许将一个进程直接分散地装入到许多不相邻接的分区中。分页存储管理分段存储管理,基本分页存储管理方式,基本原理存储空间的分配与去配页表与地址转换快表页的共享与保护,基本原理,分页存储管理是解决存储零头的一种方法。 动态重定位是解决存储器零头问题的一种途径，但要移动大量信息花去不少处理机时间,代价比较高,这是因为这种分配要求把作业必须安置在一连续存储区内的缘故,而分页存储。

6、第4章 调度与死锁,第4章 调度与死锁,4.1 调度的类型和模型 4.2 调度算法 4.3 实时系统中的调度 4.4 多处理机调度 4.5 OS/2调度 4.6 死锁的基本概念 4.7 死锁的预防和避免 4.8 死锁的检测和解除,4.1 调度的类型和模型,4.1.1 调度的类型 一、高级调度 二、低级调度 三、中级调度 4.1.2 调度队列模型 一、仅有进程调度的调度队列模型 二、具有高级和低级调度的调度队列模型 三、同时具有三级调度的调度队列模型 4.1.3 选择调度方式和算法的若干准则 一、面向用户的准则 二、面向系统的准则 4.1.4 进程调度的进一步理解 4.1.5 进程调度的功能,。

7、1,第三单元 层次存储器系统,第二讲 动态存储器和教学计算机存储器设计 刘卫东 liuwdtsinghua.edu.cn,2,内容提要,有关大实验的说明 动态存储器 教学计算机存储器设计,3,关于大实验检查,请各组抓紧时间，完成大实验设计和调试。 15周(12月15日至19日)进行并完成最终检查。请同学们按组准备好以下材料： 调试完成的教学计算机 检查方案：供检查设计的汇编语言程序以及预期结果（包含扩展指令） 设计文档 最终检查时间、地点请各班科代表在14周与我们确定。 16周，请各班选出一组，在课堂上和大家交流,4,大实验提交文档列表,指令系统设计文档 。

8、一 单 项 选 择 题1 在 存 储 管 理 方 案 中 ， 可 与 覆 盖 技 术 配 合 。A. 页 式 管 理 B 段 式 管 理C 段 页 式 管 理 D 可 变 分 区 管 理2 在 存 储 管 理 中 ， 采 用 覆 盖 与 交。

9、,第四章 计算机操作系统,操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是控制计算机所有操作的软件。本章主要讲述操作系统概念及构成；以点的方式重点讲述操作系统中的几个基本功能及相关概念，主要是：进程管理、内存管理、文件管理、输入/输出系统管理；最后介绍几个典型的操作系统产品。,4.1 操作系统概念及构成,4.1.1 操作系统的概念,操作系统：是管理计算机软硬件资源的程序，同时它又是用户与计算机硬件的接口。,没有操作系统，应用软件如同空中楼阁，无法运行。,4.1.2 操作系统的构成,4.1 操作系统概念及构成,就是对CPU的管理。,就。

10、1,第4章 并发与互斥,基本概念 互斥：软件方法 硬件方法 信号量机制 管程 死 锁,主 要 内 容,2,4.1 基本概念,4.1.1 临界资源和临界区临界资源（Critical Resources）：一种一次只能为一个进程服务的资源。临界区（Critical Section）：进程中访问临界资源的程序。每个使用该资源的进程都要包含一个临界区。操作系统在管理可控制资源分配与使用方面，应当保证进程对临界资源的访问满足以下3点：l 互斥访问要求。l 不致于产生“死锁”。 l 不能有“饥饿”进程。,3,4.1.2 互斥管理准则,空闲让进：当没有进程在临界区时，任何需要进入临界区的。

11、,第四章 计算机操作系统,操作系统（OS）：是配置在计算机硬件上的第一层软件，是最基础和最重要的系统软件。 主要内容：本章主要讲述操作系统概念及构成，主要模块包括：进程管理、内存管理、文件管理、输入/输出系统管理；最后介绍几个典型的操作系统产品。 学习方法：本章内容和篇幅较多，考试基本以概念为主。由于课时限制（2课时），课堂主要讲授操作系统的核心概念，部分内容（如：只需要死记硬背的，或考试不涉及的）会省略。请同学课后，针对习题再系统的复习一下本章。,操作系统：是管理计算机软硬件资源的程序，同时它又是用户与。

12、第四章 存储器管理,重点 理解重定位的基本概念 掌握动态分区分配方式 掌握理解分页和分段存储管理方式 理解虚拟存储器的基本概念 掌握请求分页系统的基本原理 难点 动态分区分配算法 分页和分段地址转换 请求分页系统的地址转换及页面置换算法,第四章 存储器管理,知识点 重定位的基本概念 动态分区分配方式及分配算法、分区保护 分页存储管理及地址变换、分段存储管理及地址变换，信息共享和保护 虚拟存储器的基本概念、特征，页面置换技术 请求分页系统，页表机制、地址变换及页面置换算法,第四章 存储器管理,4.1 存储器的层次结构 4.2 。

13、第四章 存储器管理,教学目的与要求：,掌握基础知识： 程序的装入和链接 连续分配方式 离散分配方式：基本分页存储管理方式、基本分段存储管理方式 虚拟存储管理的基本概念 掌握各种存储管理方式中的存储分配、地址变换、存储保护的基本方法。,教学内容,4.1 存储器层次结构4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配方式 4.4 基本分页存储管理方式 4.5 基本分段存储管理方式 4.6 虚拟存储器的基本概念 4.7 请求分页存储管理方式 4.8 页面置换算法 4.9 请求分段存储管理方式,4.1 存储器的层次结构,理想中的存储器 速度快 容量大 价格便宜 目前无法。

14、虚拟存储器的基本概念,前面所介绍的各种存储管理方式具有一个共同的特点，即作业必须一次性全部装入主存空间后才能运行，直至作业运行结束后才释放所占有的全部主存资源。这样就会出现以下情况：1当主存空间不能满足作业地址空间要求时，作业就不能装入主存，无法运行。2当有大量作业要求运行时，由于主存容量有限，只能将少数作业装入主存运行，而其他作业留在辅存上等待。,虚拟存储器的引入 常规存储管理方式的特征是：一次性、驻留性。局部性原理 早在1968年PDenning就指出过，程序在执行时将呈现出局部性规律，即在一段时间内，程序的。

15、1第四章 存储器管理第一部分 教材习题（P159）15、在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？答：在段页式系统中，为了便于实现地址变换，须配置一个段表寄存器，其中存放段表始址和段长 TL。进行地址变换时，首先利用段号 S，将它与段长 TL 进行比较。若 STL，表示未越界，利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号 P 来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号 b，再利用块号 b 和页内地址来构成物理地址。在段页式系统中，为了获得一条。

16、第四章 存储器管理(1),第四章 存储器管理,引言 存储器的层次结构4.1 程序的装入和链接 4.2 连续分配方式,第四章 存储器管理 引言 存储器的层次结构,引言1 存储器的层次结构,1. 存储器的层次结构在现代计算机系统 中，存储器是信息外理 的来源与归宿，占据重 要位置。但是，在现有 技术条件下，任何一种 存储装置，都无法同时 从速度与容量两方面， 满足用户的需求。实际 上它们组成了一个速度 由快到慢，容量由小到 大的存储装置层次。 存储器的层次结构,引言2.各种存储器,高速缓存Cache：少量的、非常快速、昂贵、易变的 内存RAM：若干兆。