存储器管理：装入、链接与地址变换

"储存器管理PPT" 存储器管理是操作系统的重要组成部分，它涉及如何有效地分配、管理和回收内存资源，确保程序的正确运行并优化系统性能。本PPT主要介绍了程序的装入和链接，以及几种不同的存储分配方式。 首先，程序的装入和链接是程序执行过程的初始步骤。装入指的是将编译后的可执行文件从磁盘加载到内存中，而链接则是将多个模块组合成一个可执行文件的过程。装入方式主要有绝对装入、可重定位装入和动态运行时装入。绝对装入方式中，程序在编译时就确定了绝对内存地址，不支持运行时的移动。可重定位装入则允许在装入时进行地址转换，但通常不允许运行时的移动。动态运行时装入则依赖硬件支持，在程序运行时进行地址转换，使得进程可以在内存中移动，提高了内存利用率。 连续分配方式是早期的内存管理方法，主要包括单一连续分配、固定分区分配和动态分区分配。单一连续分配将整个内存分配给一个进程，适用于单用户、单任务系统；固定分区分配预先划分好若干固定大小的区域，每个进程分配一个；动态分区分配则根据进程需求动态划分内存，可以避免内存浪费，但可能导致外部碎片。 分页存储管理方式是现代操作系统常用的方法，它将内存划分为固定大小的页，程序也被分割成同样大小的页。这种方式便于地址转换和内存保护，但也可能导致内部碎片。分段存储管理则是基于逻辑结构的分配方式，每个段代表程序的一个逻辑部分，大小不固定，更符合程序的逻辑结构，但可能产生更大的内部碎片。 存储器组织遵循访问速度匹配、容量需求和价格平衡的原则，形成了层次结构，如寄存器-缓存-内存-外存。其中，缓存（如SRAM）作为最快但最昂贵的存储层，内存（如DRAM、SDRAM、DDR系列）位于中间，提供较大容量，而外存（如硬盘、光盘、磁带）则提供海量存储但访问速度最慢。 地址变换是存储管理的关键，包括链接技术、重定位技术以及运行时的地址变换机制。链接技术将各个模块连接成一个完整的程序，重定位则将逻辑地址转换为物理地址。在运行时，硬件和软件共同参与地址变换，保证程序正确执行。存储共享和保护涉及到代码和数据的共享机制，以及通过地址空间访问权限来防止非法访问，例如限制只读、只写或执行操作。 存储器管理的目标是优化内存使用，提高系统效率，保证程序的正确运行，并实现存储资源的安全和高效利用。通过理解并应用各种存储管理技术，我们可以更好地设计和维护操作系统，以适应不同应用场景的需求。