存储管理的主要功能
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掌握
- 存储器层次、逻辑地址空间和物理地址空间及其关系；
- 地址重定位、存储保护机制；
- 分区原理、交换原理、覆盖原理、对换原理；
- 分页存储管理基本概念、实现思想及优点；
- 分段存储管理基本概念、实现思想及优点；
- 虚拟存储器、程序局部性原理；
- 各种虚存管理实现思想及地址变换过程 ；
- 各种分页虚存页面替换算法 。
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了解
- Linux 物理内存管理
- Linux 进程虚拟地址空间管理
主存分配和回收：
- 主要任务：将主存分配给多个程序，以提高主存利用率。
- 选择合适的分配和回收算法及相应的数据结构，以提高主存利用率和分配、回收的速度。
地址转换和重定位：
- 主要任务：屏蔽物理内存使用细节，解决用户程序装入（可以部分装入）。
- 可执行文件生成中的链接技术
- 程序加载（装入）时的重定位技术
- 进程运行时硬件和软件的地址变换技术和机构
存储保护和主存共享：
- 解决如何在多用户和多任务环境下，实现程序代码和数据共享和保护。
- 代码和数据共享
- 地址空间访问权限（读、写、执行）
存储器扩充：
- 解决用户对内存容量要求与内存实际容量之间的矛盾，使运行的程序不受主存大小的限制。
- 由应用程序控制：覆盖；
- 由 OS 控制：交换（整个进程空间），虚拟存储的请求调入和预调入（部分进程空间）
一、存储器工作原理
1. 存储器层次
计算机的存储可以分为如下层次
- 寄存器
- 高速缓存
- 内存储器
- 磁盘缓存
- 固定磁盘
- 可移动存储介质
从上到下：
- 容量越来越大
- 速度越来越慢
- 价格越来越低
- 编译程序负责记录引用发生的位置，编译或汇编的结果产生相应的多个目标代码模块，每个都附有供引用使用的内部符号表和外部符号表。符号表中依次给出每个符号名及在本目标代码模块中的名字地址，在模块被链接时进行转换。
- 链接需要解析内部和外部符号表，把对符号名字引用转换为数值引用，要转换每个涉及名字地址的程序入口点和数据引用点成为数值地址。
- 装入时根据指定的内存块首地址，再次修改和调整被装载模块中的每个逻辑地址，将逻辑地址绑定到物理地址。
反过来，将可执行程序逻辑地址转换 （绑定）为物理地址的过程称地址重定位。
重定向完成后，操作系统还需要负责存储保护
四、分段存储管理
五、虚拟存储管理
要求
掌握：
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存储器层次、逻辑地址空间和物理地址空间及其关系；
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地址重定位、存储保护机制；
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分区原理、交换原理、覆盖原理、对换原理；
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分页存储管理基本概念、实现思想及优点；
-
分段存储管理基本概念、实现思想及优点；
-
虚拟存储器、程序局部性原理；
-
各种虚存管理实现思想及地址变换过程 ；
-
各种分页虚存页面替换算法 。
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了解
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Linux物理内存管理
-
Linux进程虚拟地址空间管理