第四章2 运行于MX1上的嵌入式操作系统.ppt

1 操作系统的概念 操作系统的层次与操作系统的概念进程管理处理器调度存储器管理I O管理文件管理 2 存储器管理 连续分配存储管理方式对换离散分配存储管理方式虚拟存储器 3 连续分配存储管理方式 连续分配是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间 连续分配有以下两种 单一连续分配方式分区式分配方式 1 固定分区2 动态分区 4 单一连续分配 最早出现的也是最简单的一种存储管理方式 使在内存中仅驻留一道程序 将内存分为系统区和用户区两个分区 5 固定分区分配 可以运行多道程序的存储管理方式 将内存空间分为若干个固定大小的区域 在每个分区中可以装入一道作业 划分分区可以有两种方式 大小相等或大小不等 6 动态分区分配 动态地为进程分配连续的内存空间 实现这种方式要解决的三个问题 分区分配中所用的数据结构 分区的分配算法 首次适应算法 循环首次适应算法 最佳适应算法 分区的分配与回收操作 7 动态重定位分区分配 紧凑 8 动态重定位 必须获得硬件地址变换机构的支持 程序真正访问的内存地址是相对地址与寄存器中的地址相加而形成的 不需对程序做修改 只要用新的起始地址置换原来的起始地址 分区分配的算法与动态分区分配算法基本相同 只是增加了 紧凑 功能 9 存储器管理 连续分配存储管理方式对换离散分配存储管理方式虚拟存储器 10 对换 所谓 对换 是指把内存中暂不能运行的进程 或暂时不用的程序和数据 换出到外存上 以腾出足够的内存空间 把已具备运行条件的进程 或进程所需要的程序和数据 换入内存 11 存储器管理 连续分配存储管理方式对换离散分配存储管理方式虚拟存储器 12 离散分配方式 分页存储管理用户程序的地址空间分页 内存空间分块 页和块的大小相等且固定 分段存储管理把用户程序的地址空间分成若干个大小不等的段 每段可以定义一组相对完整的逻辑信息 段页式存储管理分页和分段两种方式相结合 13 分页存储管理的基本方法 页面和物理块进程的逻辑地址空间 页面 内存空间 物理块页表实现从页号到物理块号的地址映射页面大小的选择页面的大小由硬件决定 14 分段存储管理的引入 方便编程 用户作业按逻辑关系分段 分段共享 程序和数据的共享以信息的逻辑单位为基础 分段保护 信息的保护以逻辑单位进行 动态链接 动态链接要求以段为单位 动态增长 实际使用中数据段的增长 15 分段系统的基本原理 分段作业的地址空间被划分为若干个段 每个段定义了一组逻辑信息 段表进程的段映射表 实现逻辑段到物理内存区的映射 地址变换机构设置段表寄存器 16 分页和分段的比较 目的不同 长度划分不同 地址空间的标识方法不同 17 段页式存储管理方式 分段和分页相结合 对用户程序先分段 再分页 地址结构由段号 段内页号和页内地址组成 同时配置段表和页表 18 存储器管理 连续分配存储管理方式对换离散分配存储管理方式虚拟存储器 19 虚拟存储器的引入 局部性原理表现为时间局限性和空间局限性虚拟存储器的定义所谓虚拟存储器 是指仅把作业的一部分装入内存便可以运行作业的存储器系统 从逻辑上对内存容量进行扩充 20 虚拟存储器的实现方式 请求分页系统在分页系统的基础上 增加了请求调页功能和页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统 要求硬件实现请求分页的页表机制 缺页中断机构和地址变换机构 请求分段系统在分段系统的基础上 增加了请求调段和分段置换功能形成的段式虚拟存储系统 需要硬件实现请求分段的段表机制 缺段中断机构和地址变换机构 21