第4章 存储器管理.ppt

《第4章 存储器管理》主要探讨的是操作系统如何管理和优化计算机的内存资源，确保程序的高效执行和系统的稳定性。存储器管理涉及到以下几个关键知识点： 1. **存储分配和回收**：这是存储管理的基础，包括如何有效地分配内存给各个程序，以及在程序结束时如何回收这些内存，以避免内存泄漏。分配算法和数据结构的选择对于系统的性能至关重要。 2. **地址变换**：在程序执行过程中，地址变换起着核心作用。从程序员的视角（逻辑地址或虚地址）到实际内存单元的地址（物理地址或实地址）的映射，需要在不同阶段进行。例如，链接阶段、加载阶段和运行时都有可能进行地址变换。 3. **存储共享和保护**：为了提高资源利用率，多个进程可能需要共享某些代码或数据。同时，为了防止非法访问，系统需要设定访问权限，如读、写和执行权限。这需要内存管理系统具备有效的保护机制。 4. **存储器扩充**：通过覆盖和交换技术，操作系统可以在物理内存有限的情况下，使得逻辑内存看起来更大。覆盖允许程序在运行时选择性地加载和替换代码段，而交换则是将整个进程的内存空间在内存和磁盘之间移动。 5. **逻辑地址与物理地址**：逻辑地址是程序执行时使用的地址，由CPU生成，而物理地址是内存单元的实际地址。在多道程序系统中，由于程序可能在不同的内存位置运行，需要通过地址映射来解决逻辑地址到物理地址的转换问题。地址映射可以在编译时、加载时或运行时完成。 6. **程序的装入和链接**：程序的生命周期包括编辑、编译、链接和装入。编译将源代码转化为目标代码，链接将多个目标文件合并并解决符号引用，形成可执行文件。装入阶段将可执行文件加载到内存，根据不同的装入方式（绝对装入、可重定位装入、动态运行时装入），地址转换的方式也不同。 7. **链接类型**：包括静态链接、装入时动态链接和运行时动态链接。静态链接在程序运行前完成所有链接，生成完整的装入模块；装入时动态链接在程序加载时完成链接，解决了部分模块的依赖问题；运行时动态链接则在程序运行期间按需加载库函数，减少了内存占用，提高了灵活性。 存储器管理是操作系统的重要组成部分，它涉及程序的加载、链接、地址变换以及内存的分配与回收，旨在优化系统性能，确保程序的正确执行，并提供有效的内存保护和资源共享机制。