网站建设下一步工作计划,公司设计网站需要注意哪些,wordpress文章添加字段,便宜做网站的公司4.1 内存的基本知识
4.1.1 逻辑地址和物理地址
逻辑地址又称为相对地址 物理地址又称为绝对地址
一. 逻辑地址
内存中有多个进程,相对地址是相对于进程的起始地址而言的地址.
二.物理地址
绝对地址是在整个内存下的地址
4.2 程序的装入和链接
引入:用户程序要在系统中运…4.1 内存的基本知识
4.1.1 逻辑地址和物理地址
逻辑地址又称为相对地址 物理地址又称为绝对地址
一. 逻辑地址
内存中有多个进程,相对地址是相对于进程的起始地址而言的地址.
二.物理地址
绝对地址是在整个内存下的地址
4.2 程序的装入和链接
引入:用户程序要在系统中运行,必须先将它装入内存,然后再将其转变为一个可以执行程序,通常需要以下几个步骤: 编译---------链接---------装入 编译:高级语言翻译为机器语言,由源代码文件生成目标模块. 链接:链接后形成完整的逻辑地址,目标模块生成装入模块. 装入:装入后形成物理地址,装入模块装入内存.
4.2.1 链接的三种方式
静态链接:在程序运行之前,先将各目标模块及它们所需的库函数连接成一个完整的可执行文件装入模块)之后不再拆开。 装入时动态链接:将各目标模块装入内存时边装入边链接的链接方式。 运行时动态链接·在程序执行中需要该目标模块时才对它进行链接。其优点是便于修改和更新便于实现对目标模块的共享。
4.2.2 装入的三种方式(该节重点)
绝对装入:在编译时如果知道程序将放到内存中的哪个位置编译程序将产生绝对地址的目标代码。装入程序按照装入模块中的地址将程序和数据装入内存。
绝对装入只适用于早期的单道程序阶段,此时还没有产生操作系统
静态重定位:又称可重定位装入。编译、链接后的装入模块的地址都是从O开始的指令中使用的地址、数据存放的地址都是相对于起始地址而言的逻辑地址。可根据内存的当前情况将装入模块装入到内存的适当位置。装入时对地址进行“重定位”将逻辑地址变换为物理地址地址变换是在装入时一次完成的)。
用于早期的多道批处理操作系统
动态重定位:又称动态运行时装入。编译、链接后的装入模块的地址都是从o开始的。装入程序把装入模块装入内存后并不会立即把逻辑地址转换为物理地址而是把地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。因此装入内存后所有的地址依然是逻辑地址。这种方式需要一个重定位寄存器的支持。
用于现代操作系统 4.3 内存管理
引入: 内存管理的目标(内存管理要做什么): (1)内存空间的分配与回收 (2)内存空间的扩充实现虚拟性) (3)地址转换 (4)存储保护
4.3.1 内存保护
内存保护可采取两种方法: 方法一:在CPU中设置一对上、下限寄存器存放进程的上、下限地址。进程的指令要访问某个地址时CPU检查是否越界。 方法二:采用重定位寄存器又称基址寄存器和界地址寄存器(又称限长寄存器进行越界检查。重定位寄存器中存放的是进程的起始物理地址。界地址寄存器中存放的是进程的最大逻辑地址。
4.3.2 连续分配管理方式
一.单一连续分配
在单一连续分配方式中内存被分为系统区和用户区。系统区通常位于内存的低地址部分用于存放操作系统相关数据;用户区用于存放用户进程相关数据。 内存中只能有一道用户程序用户程序独占整个用户区空间。 优点:实现简单;无外部碎片;可以采用覆盖技术扩充内存;不一定需要采取内存保护 缺点:只能用于单用户、单任务的操作系统中;有内部碎片;存储器利用率极低。
二.固定分区分配
背景:多道程序系统 20世纪60年代出现了支持多道程序的系统,为了能在内存中装入多道程序且这些程序之间又不会相互干扰于是将整个用户空间划分为若干个固定大小的分区在每个分区中只装入一道作业这样就形成了最早的、最简单的一种可运行多道程序的内存管理方式。
两种形式:分区大小相等或分区大小不等
分区大小相等:缺乏灵活性但是很适合用于用一台计算机控制多个相同对象的场合比如:钢铁广有n个相同的炼钢炉就可把内存分为n个大小相等的区域存放n个炼钢炉控制程序) 分区大小不等:增加了灵活性可以满足不同大小的进程需求。根据常在系统中运行的作业大小情况进行划分(比如:划分多个小分区、适量中等分区、少量大分区)
操作系统需要建立一个数据结构―一分区说明表来实现各个分区的分配与回收。每个表项对应一个分区通常按分区大小排列。每个表项包括对应分区的大小、起始地址、状态是否已分配。 优点:实现简单无外部碎片。 缺点: a.当用户程序太大时可能所有的分区都不能满足需求此时不得不采用覆盖技术来解决但这又会降低性能; b.会产生内部碎片内存利用率低。
三.动态分区分配
动态分区分配又称为可变分区分配。这种分配方式不会预先划分内存分区而是在进程装入内存时根据进程的大小动态地建立分区并使分区的大小正好适合进程的需要。因此系统分区的大小和数目是可变的。 动态分区分配没有内部碎片但是有外部碎片。
内部碎片分配给某进程的内存区域中如果有些部分没有用上。外部碎片是指内存中的某些空闲分区由于太小而难以利用。如果内存中空闲空间的总和本来可以满足某进程的要求但由于进程需要的是一整块连续的内存空间因此这些“碎片”不能满足进程的需求。
可以通过紧凑拼凑Compaction)技术来解决外部碎片。
4.3.3 回收内存分区
回收内存分区时可能遇到四种情况
回收区之后有相邻的空闲分区回收区之前有相邻的空闲分区回收区前、后都有相邻的空闲分区回收区前、后都没有相邻的空闲分区
4.3.3 动态分区分配算法
一.首次适应算法
算法思想:每次都从低地址开始查找找到第一个能满足大小的空闲分区。 如何实现:空闲分区以地址递增的次序排列。每次分配内存时顺序查找空闲分区链或空闲分区表找到大小能满足要求的第一个空闲分区。 二.最适应算法
算法思想:由于动态分区分配是一种连续分配方式、为各进程分配的空间必须是连续的一整片区域。因此为了保证当“大进程”到来时能有连续的大片空间可以尽可能多地留下大片的空闲区即优先使用更小的空闲区。
三.最坏适应算法
又称最大适应算法 Largest Fit 算法思想:为了解决最佳适应算法的问题――即留下太多难以利用的小碎片可以在每次分配时优先使用最大的连续空闲区这样分配后剩余的空闲区就不会太小更方便使用。 如何实现:空闲分区按容量递减次序链接。每次分配内存时顺序查找空闲分区链或空闲分区表找到大小能满足要求的第一个空闲分区。 四.邻近适应算法
算法思想:首次适应算法每次都从链头开始查找的。这可能会导致低地址部分出现很多小的空闲分区而每次分配查找时都要经过这些分区因此也增加了查找的开销。如果每次都从上次查找结束的位置开始检索就能解决上述问题。 如何实现:空闲分区以地址递增的顺序排列可排成一个循环链表。每次分配内存时从上次查找结束的位置开始查找空闲分区链或空闲分区表)找到大小能满足要求的第一个空闲分区。 总结:
