存儲管理ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-06 01:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 邏輯地址 2500： 2500/1024，得頁號 2，頁內(nèi)地址 452，查頁表的相應(yīng)塊號 6，故物理地址為 6*1024+452=6596邏輯地址 3500： 3500/1024，得頁號 3，頁內(nèi)地址 428，查頁表的相應(yīng)塊號 7，故物理地址為 7*1024+428=7596邏輯地址 4500： 4500/1024，得頁號 4，頁內(nèi)地址 404，因頁號大于頁表長度產(chǎn)生越界中斷。第四章 存 儲 器 管 理 基本分段存儲管理 引入引入 ? 每個段可有其邏輯意義及功能，使得便于（ 1）方便編程；（ 2）分段共享；（ 3）分段保護(hù)；（ 4）動態(tài)鏈接；（ 5）動態(tài)增長；（如數(shù)據(jù)段的增長）第四章 存 儲 器 管 理 分段系統(tǒng)的基本原理分段系統(tǒng)的基本原理 1. 分段v 基本思想：按程序的邏輯結(jié)構(gòu)，將程序的地址空間劃分為若干段，各段大小可不相同。在進(jìn)行存儲分配時，以段為單位，這些段在內(nèi)存中可以不相鄰接。分段地址中的地址具有如下結(jié)構(gòu)： 段號 段 內(nèi)地址31 16 15 02.段表 ? 第四章 存 儲 器 管 理 圖 416 利用段表實現(xiàn)地址映射 第四章 存 儲 器 管 理 圖 417 分段系統(tǒng)的地址變換過程 3. 地址變換機(jī)構(gòu) 第四章 存 儲 器 管 理 4. 分頁和分段的主要區(qū)別 ? （ 1）頁是信息的物理單位，段是邏輯單位（ 2）頁長度固定，段長度不固定（由用戶指定）（ 3）一維與二維第四章 存 儲 器 管 理 信息共享 圖 418 分頁系統(tǒng)中共享editor的示意圖第四章 存 儲 器 管 理 圖 419 分段系統(tǒng)中共享 editor的示意圖 第四章 存 儲 器 管 理 段式管理的優(yōu)缺點優(yōu)點：1. 程序的各段可獨立編譯（修改一個過程不會影響其它無關(guān)過程）2. 可采用不同的保護(hù)措施（段只包含一種類型的對象，可以有針對這種特定類型的合適的保護(hù)）3. 便于共享某些段（常見的例子是共享庫 ， 如圖形庫）缺點：1. 段長受限制（段長不定會出現(xiàn)空閑區(qū)上內(nèi)存的浪費）? 段是作為一個整體調(diào)入調(diào)出，操作時間長第四章 存 儲 器 管 理 段頁式存儲管理方式段頁式存儲管理方式 1. 基本原理? 面對用戶程序的地址空間，采用段式分割? 內(nèi)存分為長度相等的若干塊? 將每段劃分為頁，也常與內(nèi)存塊相等 v分頁優(yōu)點：提高內(nèi)存利用率v分段優(yōu)點：方便用戶，易于共享，保護(hù)，動態(tài)鏈接。第四章 存 儲 器 管 理 圖 420 作業(yè)地址空間和地址結(jié)構(gòu) 第四章 存 儲 器 管 理 圖 421 利用段表和頁表實現(xiàn)地址映射 第四章 存 儲 器 管 理 2. 地址變換過程 圖 422 段頁式系統(tǒng)中的地址變換機(jī)構(gòu) 第四章 存 儲 器 管 理 例：對于下表所示段表，請將邏輯地址（ 0， 137），（ 1，4000），（ 2， 3600），（ 5， 230）轉(zhuǎn)換成物理地址。段號 基址 段 長0 50K 10K1 60K 3K2 70K 5K3 120K 8K第四章 存 儲 器 管 理 虛擬存儲器的基本概念 虛擬存儲器的引入 ? 1. 常規(guī)存儲器管理方式的特征 ? (1)一次性 （指全部裝入） 。 (2) 駐留性 （指駐留在內(nèi)存不換出） 。 第四章 存 儲 器 管 理 ? 時間局部性：如循環(huán)執(zhí)行? 空間局部性：如順序執(zhí)行。? 具有 請求調(diào)入 功能和 置換 功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲系統(tǒng)。? 實質(zhì)：以時間換空間，但時間犧牲不大。第四章 存 儲 器 管 理 虛擬存儲器的實現(xiàn)方式v需要動態(tài)重定位一、請求分頁系統(tǒng)? 以頁為單位轉(zhuǎn)換? 需硬件：（ 1）請求分頁的頁表機(jī)制（ 2）缺頁中斷（ 3）地址變換機(jī)構(gòu)? 需實現(xiàn)請求分頁機(jī)制的軟件（置換軟件等）第四章 存 儲 器 管 理 二、請求分段系統(tǒng)?以段為單位轉(zhuǎn)換 :（ 1）請求分段的段表結(jié)構(gòu)（ 2）缺段中斷（ 3）地址變換機(jī)構(gòu)?需實現(xiàn)請求分段機(jī)制的軟件（置換軟件等）第四章 存 儲 器 管 理 虛存特征1．離散性：部分裝入（若連續(xù)則不可能提供虛存），無法支持大作業(yè)小內(nèi)存運行2．多次性：局部裝入，多次裝入。3．對換性：4．虛擬性 .第四章 存 儲 器 管 理 請求分頁存儲管理方式 請求分頁中的硬件支持 1. 頁表機(jī)制 頁 號 物理 塊 號 狀 態(tài) 位 P 訪問 字段 A 修改位 M 外存地址 第四章 存 儲 器 管 理 2. 缺頁中斷機(jī)構(gòu) 圖 423 涉及 6次缺頁中斷的指令 缺頁中斷機(jī)構(gòu)：可在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生，轉(zhuǎn)入缺頁中斷處理程序。第四章 存 儲 器 管 理 3. 地址變換機(jī)構(gòu) 圖 424 請求分頁中的地址變換過程 第四章 存 儲 器 管 理 內(nèi)存分配策略和分配算法一、最小物理塊數(shù)不同的作業(yè)要求不同。如：允許間接尋址：則至少要求 3個物理塊。 Mov A, [B] 第四章 存 儲 器 管 理 二、頁面分配和置換策略。1．固定分配局部置換。? 缺點：難以確定固定分配的頁數(shù) . (少：置換率高 。 多：浪費 )? 根據(jù)進(jìn)程的缺頁率進(jìn)行頁面數(shù)調(diào)整，進(jìn)程之間相互不會影響。第四章 存 儲 器 管 理 三、分配算法 1．平均分配算法2．按進(jìn)程大小比例分配算法：3．考慮優(yōu)先權(quán)分配算法 第四章 存 儲 器 管 理 頁面調(diào)入策略 ：? 預(yù)調(diào)：（根據(jù)空間局部性）? 目前：成功率 ≤ 50％? 請求調(diào)入 ： 較費系統(tǒng)開銷? 各有優(yōu)劣2．從何處調(diào)頁：? 對換區(qū)：全部從對換區(qū)調(diào)入所需頁面， 快? 文件區(qū)：修改過的頁面換出到對換區(qū)， 稍慢? UNIX方式：未運行過的頁面，都應(yīng)從文件區(qū)調(diào)入。曾經(jīng)運行過但又被換出的頁面，從對換區(qū)調(diào)入。對共享頁，應(yīng)判斷其是否在內(nèi)存區(qū)。第四章 存 儲 器 管 理 頁面置換算法頁面置換算法 最佳置換算法和先進(jìn)先出置換算法最佳置換算法和先進(jìn)先出置換算法 ?? 1. 最佳 (Optimal)置換算法 ? 最佳置換算法是由 Belady于 1966年提出的一種理論上的算法。 其所選擇的被淘汰頁面，將是以后永不使用的， 或許是在最長 (未來 )時間內(nèi)不再被訪問的頁面。第四章 存 儲 器 管 理 假定系統(tǒng)為某進(jìn)程分配了三個物理塊， 并考慮有
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