存储管理的模式

物理地址与逻辑地址

逻辑地址

又称相对地址，是用户编程所用的地址空间。

逻辑地址从0开始，有一维地址（地址）和二维地址（段号：段内地址）的编址方式。

物理地址

又称绝对地址，是程序执行所使用的地址空间。处理器执行指令时按照物理地址进行。

主存储器复用

分区复用

主存划分为多个固定/可变尺寸的分区，一个程序/程序段占用一个分区

页架复用

主存划分为多个固定大小的页架，一个程序/程序段占用多个页架

存储管理的基本模式

单连续存储管理

一维逻辑地址空间的程序占用一个主存固定分区或可变分区

段式存储管理

段式二维逻辑地址空间的程序占用多个主存可变分区

页式存储管理

一维逻辑地址空间的程序占用多个主存页架区

段页式存储管理

段式二维逻辑地址空间的程序占用多个主存页架区

存储管理的功能

地址转换

地址转换

又称重定位，将逻辑地址转换为绝对地址

静态重定位

在程序装入时进行地址转换。由装入程序执行，早期小型OS使用

动态重定位

在CPU执行程序时进行地址转换。依赖硬件地址转换机构

分配与去配

分配

存储管理软件进行具体的主存分配操作，并记录主存的分配情况

去配

进程撤离或归还主存时，存储管理软件收回其主存，并调整主存分配表

存储保护

为避免内存中的多个进程互相干扰，必须对其进行保护。

• 私有主存区：可读可写
• 公共区的共享信息：根据授权
• 非本进程信息：不可读写

CPU检查是否允许访问，不允许则产生地址保护异常。

虚拟存储器

基本思想

把进程全部信息放在辅存中，执行时先将一部分装入主存，以后根据执行行为随用随调入。

如果主存中空闲空间不够，存储管理根据执行行为将主存中暂时不用的部分调出到辅存。

实现思路

建立和自动管理两个地址空间。

• 虚拟地址空间：容纳进程装入
• 实际地址空间：承载进程执行

单连续分区存储管理

概念

每个进程占用一个物理上完全连续的区域。包括单用户连续存储管理、固定分区存储管理、可变分区存储管理。

单用户连续分区存储管理

主存区域划分为系统区和用户区。设置栅栏寄存器分割区域，进行存储保护。

一般采用静态重定位进行地址转换。

硬件实现代价低，适用于单用户单任务OS，如DOS。