第四章2 運行于MX1上的嵌入式操作系統(tǒng).ppt

1 操作系統(tǒng)的概念 操作系統(tǒng)的層次與操作系統(tǒng)的概念進程管理處理器調(diào)度存儲器管理I O管理文件管理 2 存儲器管理 連續(xù)分配存儲管理方式對換離散分配存儲管理方式虛擬存儲器 3 連續(xù)分配存儲管理方式 連續(xù)分配是指為一個用戶程序分配一個連續(xù)的內(nèi)存空間 連續(xù)分配有以下兩種 單一連續(xù)分配方式分區(qū)式分配方式 1 固定分區(qū)2 動態(tài)分區(qū) 4 單一連續(xù)分配 最早出現(xiàn)的也是最簡單的一種存儲管理方式 使在內(nèi)存中僅駐留一道程序 將內(nèi)存分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)兩個分區(qū) 5 固定分區(qū)分配 可以運行多道程序的存儲管理方式 將內(nèi)存空間分為若干個固定大小的區(qū)域 在每個分區(qū)中可以裝入一道作業(yè) 劃分分區(qū)可以有兩種方式 大小相等或大小不等 6 動態(tài)分區(qū)分配 動態(tài)地為進程分配連續(xù)的內(nèi)存空間 實現(xiàn)這種方式要解決的三個問題 分區(qū)分配中所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 分區(qū)的分配算法 首次適應算法 循環(huán)首次適應算法 最佳適應算法 分區(qū)的分配與回收操作 7 動態(tài)重定位分區(qū)分配 緊湊 8 動態(tài)重定位 必須獲得硬件地址變換機構(gòu)的支持 程序真正訪問的內(nèi)存地址是相對地址與寄存器中的地址相加而形成的 不需對程序做修改 只要用新的起始地址置換原來的起始地址 分區(qū)分配的算法與動態(tài)分區(qū)分配算法基本相同 只是增加了 緊湊 功能 9 存儲器管理 連續(xù)分配存儲管理方式對換離散分配存儲管理方式虛擬存儲器 10 對換 所謂 對換 是指把內(nèi)存中暫不能運行的進程 或暫時不用的程序和數(shù)據(jù) 換出到外存上 以騰出足夠的內(nèi)存空間 把已具備運行條件的進程 或進程所需要的程序和數(shù)據(jù) 換入內(nèi)存 11 存儲器管理 連續(xù)分配存儲管理方式對換離散分配存儲管理方式虛擬存儲器 12 離散分配方式 分頁存儲管理用戶程序的地址空間分頁 內(nèi)存空間分塊 頁和塊的大小相等且固定 分段存儲管理把用戶程序的地址空間分成若干個大小不等的段 每段可以定義一組相對完整的邏輯信息 段頁式存儲管理分頁和分段兩種方式相結(jié)合 13 分頁存儲管理的基本方法 頁面和物理塊進程的邏輯地址空間 頁面 內(nèi)存空間 物理塊頁表實現(xiàn)從頁號到物理塊號的地址映射頁面大小的選擇頁面的大小由硬件決定 14 分段存儲管理的引入 方便編程 用戶作業(yè)按邏輯關(guān)系分段 分段共享 程序和數(shù)據(jù)的共享以信息的邏輯單位為基礎(chǔ) 分段保護 信息的保護以邏輯單位進行 動態(tài)鏈接 動態(tài)鏈接要求以段為單位 動態(tài)增長 實際使用中數(shù)據(jù)段的增長 15 分段系統(tǒng)的基本原理 分段作業(yè)的地址空間被劃分為若干個段 每個段定義了一組邏輯信息 段表進程的段映射表 實現(xiàn)邏輯段到物理內(nèi)存區(qū)的映射 地址變換機構(gòu)設(shè)置段表寄存器 16 分頁和分段的比較 目的不同 長度劃分不同 地址空間的標識方法不同 17 段頁式存儲管理方式 分段和分頁相結(jié)合 對用戶程序先分段 再分頁 地址結(jié)構(gòu)由段號 段內(nèi)頁號和頁內(nèi)地址組成 同時配置段表和頁表 18 存儲器管理 連續(xù)分配存儲管理方式對換離散分配存儲管理方式虛擬存儲器 19 虛擬存儲器的引入 局部性原理表現(xiàn)為時間局限性和空間局限性虛擬存儲器的定義所謂虛擬存儲器 是指僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可以運行作業(yè)的存儲器系統(tǒng) 從邏輯上對內(nèi)存容量進行擴充 20 虛擬存儲器的實現(xiàn)方式 請求分頁系統(tǒng)在分頁系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 增加了請求調(diào)頁功能和頁面置換功能所形成的頁式虛擬存儲系統(tǒng) 要求硬件實現(xiàn)請求分頁的頁表機制 缺頁中斷機構(gòu)和地址變換機構(gòu) 請求分段系統(tǒng)在分段系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 增加了請求調(diào)段和分段置換功能形成的段式虛擬存儲系統(tǒng) 需要硬件實現(xiàn)請求分段的段表機制 缺段中斷機構(gòu)和地址變換機構(gòu) 21