西安交通大学：《计算机软件基础》第9单元 存储器与设备管理

第9单元 存储器与设备管理 计算机软件基础 The software bas ic of computer 主讲;赵英良 西安文通大学计算机教学实验中

下一页 计算机软件基础 The software basic of computer 主讲：赵英良 西安交通大学计算机教学实验中 心 第9单元 存储器与设备管理

上节内容提示(一) 1操作系统概述 (1)概念、职能、分类和发展 (2)相关技术(多道处理、通道技术、中 断技术) (3)常见操作系统简介 2文件管理系统 (1)文件的概念及分类 (2)文件系统的功能和特点 上一页 (3)文件系统的组织和存储结构 停止放映 (4)DOS、 WINDOWS、UNX的文件系 下一页 统简介 第2页

下一页 上一页 停止放映 第 2 页 上节内容提示（一） ⚫ 1.操作系统概述 ⚫ （1）概念、职能、分类和发展 ⚫ （2）相关技术（多道处理、通道技术、中 断技术） ⚫ （3）常见操作系统简介 ⚫ 2.文件管理系统 ⚫ （1）文件的概念及分类 ⚫ （2）文件系统的功能和特点 ⚫ （3）文件系统的组织和存储结构 ⚫ （4）DOS、WINDOWS、UNIX的文件系 统简介

上节内容提示(二) 3进程管理 (1)程序的有关概念(单道、多道、批处 理) (2)进程及有关概念(进程、特征、性质、 状态、线程) ●(3)进程的管理(进程的组成、进程控制 块的组织形式) 上页·(4)进程调度的任务及功能 停止放映·4用户接口和程序员接口。 下一页 第3页

下一页 上一页 停止放映 第 3 页 上节内容提示（二） ⚫ 3.进程管理 ⚫ （1）程序的有关概念（单道、多道、批处 理） ⚫ （2）进程及有关概念（进程、特征、性质、 状态、线程） ⚫ （3）进程的管理（进程的组成、进程控制 块的组织形式） ⚫ （4）进程调度的任务及功能 ⚫ 4.用户接口和程序员接口

第9单元 操作系统的存储器管理和设备管理 上一页 停止放映 下一页 第4页

下一页 上一页 停止放映 第 4 页 第9单元 操作系统的存储器管理和设备管理

、存储器管理 基本概念 (1)定义:存储器( Memory)能接收数据、保存数 据、并能根据命令提供这些数据的装置。 (2)存储器的分类: 内存储器(简称内存、主存、物理存储器):处理 机能直接访问的存储器,用来存放系统和用户的程 序和数据。其特点是:存取速度快,存储方式是以 新换旧,断电信息丢失。 外存储器(简称外存、辅助存储器):处理机不能 直接访问的存储器。用来存放用户的各种信息,存 页取速度相对内存而言要慢得多,但它可用来长期保 停止放映 存用户信息。如我们的磁盘 °提示:存储器管理主要指内存的管理。所以,以后 下一页 无特别说明,存储器管理指的是内存的管理 第5页

下一页 上一页 停止放映 第 5 页 一、存储器管理 1.基本概念 （1）定义：存储器（Memory）能接收数据、保存数 据、并能根据命令提供这些数据的装置。 （2）存储器的分类： ⚫ 内存储器（简称内存、主存、物理存储器）：处理 机能直接访问的存储器，用来存放系统和用户的程 序和数据。其特点是：存取速度快，存储方式是以 新换旧，断电信息丢失。 ⚫ 外存储器（简称外存、辅助存储器）：处理机不能 直接访问的存储器。用来存放用户的各种信息，存 取速度相对内存而言要慢得多，但它可用来长期保 存用户信息。如我们的磁盘。 ⚫ 提示：存储器管理主要指内存的管理。所以，以后 无特别说明，存储器管理指的是内存的管理

(3)内存的物理组织 物理地址: 把内存分成若干个大小相 等的存储单元,每个单元给 76543210bit 个编号,这个编号称为内回 ol1oToTiTa 存地址(物理地址、绝对地1n0no 址、实地址),存储单元占82 01010010 位,称作字节(byte)。 01010111 我们说的256M内存指的是字 节 01010011 上一页物理地址空间: 停止放映 物理地址的集合称为物理 010 10010 0101011 地址空间(主存地址空间、 下一页绝对地址空间),它是一个 维的线性空间。 第6页

下一页 上一页 停止放映 第 6 页 ⚫ （ 3 ）内存的物理组织 ⚫ 物理地址： ⚫ 把内存分成若干个大小相 等的存储单元 ，每个单元给 一个编号 ，这个编号称为 内 存地址 （物理地址 、绝对地 址 、实地址 ） ，存储单元占 8 位 ，称作字节 （byte ） 。 ⚫ 我们说的256M内存指的是字 节⚫ 物理地址空间： ⚫ 物理地址的集合称为物理 地址空间 （主存地址空间 、 绝对地址空间 ） ，它是一个 一维的线性空间

2.存储器管理的功能 (1)存储空间的地址转换: 将逻辑地址转换为物理地址 (2)存储空间的分配和释放: 负责分配和回收内存 (3)主存空间的扩充: 提供虚拟存储、程序覆盖技术, 目的是扩展运行大型程序的能力 (4)存储保护: 上一页 保护系统程序和各用户程序的运行不 停止放映 受干扰。 下一页 第7页

下一页 上一页 停止放映 第 7 页 2.存储器管理的功能 （1）存储空间的地址转换： 将逻辑地址转换为物理地址 （2）存储空间的分配和释放： 负责分配和回收内存 （3）主存空间的扩充： 提供虚拟存储、程序覆盖技术， 目的是扩展运行大型程序的能力 （4）存储保护： 保护系统程序和各用户程序的运行不 受干扰

(1)存储空间的地址变换 几个相关概念 程序地址: 用户在程序中使用的是符号名,编译系统在产生的目标程序中使 用的地址是相对于程序开始设置的,称为逻辑地址(或相对地址 虚地址)(以0为基址版序编址) 程序地址空间(逻辑地址空间、虚地址空间): 用户的程序地址的集合称为逻辑地址空间,它的编址总是从0开 始的,可以是一维线性空间,也可以是多维空间。 物理地址: 而可执行程序在计算机中运行时使用的是内存的物理地址(也叫 上一页绝对地址)。(即前面定义的物理地址 地址转换: 停止放映 由程序的逻辑地址空间到运行时真正使用的物理地址空间转换叫 下一页 “地址转换”,也叫地址重定位,或地址映射。 0逻舞地址到物理地址的转换 第8页

下一页 上一页 停止放映 第 8 页 （1）存储空间的地址变换 ⚫ 几个相关概念 ⚫ 程序地址： ⚫ 用户在程序中使用的是符号名，编译系统在产生的目标程序中使 用的地址是相对于程序开始设置的，称为逻辑地址（或相对地址、 虚地址）（以0为基址顺序编址） ⚫ 程序地址空间（逻辑地址空间、虚地址空间）: ⚫ 用户的程序地址的集合称为逻辑地址空间，它的编址总是从0开 始的，可以是一维线性空间，也可以是多维空间。 ⚫ 物理地址： ⚫ 而可执行程序在计算机中运行时使用的是内存的物理地址(也叫 绝对地址)。（即前面定义的物理地址） ⚫ 地址转换： ⚫ 由程序的逻辑地址空间到运行时真正使用的物理地址空间转换叫 “地址转换”,也叫地址重定位 ，或地址映射。 ⚫ 逻辑地址到物理地址的转换

地址重定位示意图 源程序符号空间目标程序地址空间内存的存储空间 名空间 逻辑地址空间 物理地址空间 int a: float b a的逻辑地址0a的绝对地址2FF0 char c: b的逻辑地址 c的逻辑地址 b的绝对地址3EC0 上一页 c的绝对地址DAA 停止放映 X 编程时用的 编译、链接产 装入内存使用 下一页 是符号地址 生逻辑地址 物理地址 第9页

下一页 上一页 停止放映 第 9 页 地址重定位示意图 int a; float b; char c; a的绝对地址 b的绝对地址 c的绝对地址 0 X a的逻辑地址 b的逻辑地址 c的逻辑地址 2FF0 3EC0 4DAA 源程序符号空间 目标程序地址空间 内存的存储空间 名空间 逻辑地址空间 物理地址空间 装入内存使用 物理地址 编程时用的 是符号地址 编译、链接产 生逻辑地址

地址重定位的方式 静态重定位 动态重定位 上一页 停止放映 下一页 第10页

下一页 上一页 停止放映 第 10 页 地址重定位的方式 静态重定位 动态重定位