【文章內(nèi)容簡介】 覆蓋技術(shù)的實現(xiàn)方法： 將一個大的程序劃分成功能獨立的若干子程序，將執(zhí)行時并不要求同時裝入主 存的子程序分成一組，每一組分配到同一個存儲區(qū)域。 第五章 存 儲 管 理 例： 程序大小＝ 24K 內(nèi)存空間＝ 13K 主程序 A(子程序 ) B(子程序） C D E G F H 3K 1K 4K 4K 4K 4K 3K 3K 2K 主程序 A(B) 4K C(D、 E、 F、 G) 4K H 3K 內(nèi)存空間的分配情況 缺點： 程序員必須完成把一個程序劃分成不同的程序段，并規(guī)定它們的執(zhí)行和覆蓋順序的工作。 第五章 存 儲 管 理 ② 交換技術(shù) （對于交互式的作業(yè)而言） ： 將暫時不需要的部分移到輔存，讓出主存以調(diào)入需要的部分，交換到輔存的可以再 度被調(diào)入。 RUN READY(A) READY(B) 內(nèi)存 頭 尾 就緒隊列 時間片到（換出） ① ② 調(diào)度 ③ （換入） 第五章 存 儲 管 理 頁式管理 1. 頁式管理的基本原理 2. 虛擬存儲管理 3. 堆棧型替換算法 4. 抖動與程序局部性 第五章 存 儲 管 理 ① 等分主存：把主存劃分成相同大小的存儲塊，這個存儲塊稱為頁架。對于一個特定的計算機系統(tǒng)而言，頁架大小通常是固定不變的。并給各頁架從零開始依次編以連續(xù)的頁架號為 0、 3…. ② 用戶邏輯地址空間的分頁：把用戶的邏輯地址空間（虛地址空間）劃分成若干個與頁架大小相同的部分，每部分稱為頁。并給各頁從零開始依次編以連續(xù)的頁號 0、 3… ③ 邏輯地址的表示：用戶的邏輯地址一般是從基地址” 0“開始連續(xù)編號，即是相對地址。在分頁系統(tǒng)中，每個虛擬地址（相對地址）用一個數(shù)對（ P,D)來表示。 ④ 主存分配原則：分頁情況下，系統(tǒng)以頁架為單位把主存分給作業(yè)或進程，并且給一個作業(yè)的各頁架不一定是相鄰或連續(xù)的。 ⑤ 頁表與頁表地址寄存器：由于一個作業(yè)的各頁并不全在主存中，只是將最近需要的幾頁放在主存中，同時這幾項又不可能分散地裝入各頁架。 ⑥ 頁面尺寸應(yīng)是 2的冪。 頁式管理的基本原理 第五章 存 儲 管 理 分頁存儲管理的地址結(jié)構(gòu) 頁內(nèi)地址 D 頁號 P 0 11 12 31 頁號 P和頁內(nèi)地址 D按下式求得 : P= INT [W/L] D= [W] MOD L 其中 :INT是整除函數(shù) ,MOD是取余函數(shù) ,L為頁面大小 例： 系統(tǒng)的頁面大小為 1KB,設(shè) W=2230,求 P和 D. P=2230/1024=2。 D=2230 MOD 1024=182。 頁面和頁架 分頁存儲管理就是要實現(xiàn)邏輯地址空間到物理地址空間的一種變換 其中 :W,L分別表示邏輯地址空間和頁面大小。 第五章 存 儲 管 理 地址轉(zhuǎn)換機構(gòu) 頁地址映象表 (頁表 ): 記錄了一個作業(yè)的各個頁面所對應(yīng)的頁架 . 地址轉(zhuǎn)換過程： ① 當(dāng)進程要訪問某個邏輯地址中的數(shù)據(jù)時，分頁地址變換機構(gòu)自動將邏輯地址分為頁號和頁內(nèi)位移兩部分 ② 以頁號為索引檢索頁表，檢索之前，將頁號與頁表長度進行比較，如果頁號超過頁表長度，產(chǎn)生越界中斷，否則訪問合法。 ③ 將頁表起始地址和頁號計算出相應(yīng)頁表項的位置，得到該頁的物理塊號。 ④ 將塊號與邏輯地址中的頁為位移拼接一起，形成主存的物理地址。 第五章 存 儲 管 理 例： 設(shè)頁面大小為 1K,則邏輯地址為（ 頁表始地址 頁表長度 頁表寄存器 2 452 邏輯地址 0 2 1 3 2 8 頁號 塊號 8 452 物理地址 ＋ 越界中斷 2500＝ 2 1024＋ 452） 的頁號為 2，頁內(nèi)地址為 452。 由頁表可知第 2頁對應(yīng)的物理塊號為 8，則物理地址為（ 8 1024＋ 452）＝ 8644 第五章 存 儲 管 理 作業(yè) 1 0 1000 2022 作業(yè) 2 作業(yè) 3 作業(yè) 4 0 1000 2022 3000 0 1000 0 100 104 1000 1120 2022 2410 3000 頁號 狀態(tài) 頁架 OS 0 2022 3000 3100 3104 4000 5000 . . . 6000 7000 8000 9000 9120 10000 ADD 1,2410 LOAD 1,1120 006802 LOAD 1,1120 ADD 1,2410 006802 006251 0 y 5 1 y 6 0 y 2 1 y 4 2 y 7 0 y 3 1 y 9 2 n 3 n 0 y 8 第五章 存 儲 管 理 例： 一個 3頁長的進行具有進程號為 0、 2，對應(yīng)的頁架號 9，頁面長度為 1KB, 指令為 LOAD 1,2480的虛地址為 200。 頁表始地址 頁表長度 頁表寄存器 2 432 邏輯地址 0 4 1 5 2 9 頁號 頁架號 9 432 物理地址 ＋ 越界中斷 4296 LOAD 2,2480 9648 DATA 地址轉(zhuǎn)換具體過程 第五章 存 儲 管 理 聯(lián)想存儲器 為了加快查頁表速度，在地址變換機構(gòu)中加入一組高速寄存器（ 8個或 16個） 這些寄存器連同管理它們的硬件構(gòu)成了一個容量較小的存儲器，稱之為高速 聯(lián)想存儲器，也稱塊表。 頁表始地址 頁表長度 頁表寄存器 頁號 頁內(nèi)地址 邏輯地址 0 4 1 5 2 9 頁號 頁架號 物理地址 ＋ 越界中斷 地址轉(zhuǎn)換具體過程 ＋ 0 塊表 第五章 存 儲 管 理 頁面尺寸大小的確定 為了加快查頁表速度，在地址變換機構(gòu)中加入一組高速寄存器（ 8個或 16個） 這些寄存器連同管理它們的硬件構(gòu)成了一個容量較小的存儲器，稱之為高速 聯(lián)想存儲器，也稱塊表。 例： 設(shè)內(nèi)存為 M,作業(yè)平均尺寸為 J,一個頁表項占 1個單位 問：最佳頁面尺寸 P=? 第五章 存 儲 管 理 例： 設(shè)有一頁式存儲管理系統(tǒng)，向用戶提供的邏輯地址空間最大為 16頁，每頁2048字節(jié)。內(nèi)存總共有 8個存儲塊。 問：邏輯地址至少應(yīng)為多少位？內(nèi)存空間有多大？ 例： 設(shè)有一頁式存儲管理系統(tǒng)，某作業(yè) J的邏輯地址空間為 4頁（每頁 2048字節(jié)），且已知該作業(yè)的頁表如下： 求出有效邏輯地址 4865所對應(yīng)的物理地址。 0 2 1 4 2 6 3 8 頁號 頁架號 第五章 存 儲 管 理 虛擬存儲管理 虛擬存儲管理應(yīng)該解決的問題： ① 把哪部分裝入內(nèi)存 ② 何時把頁面裝入 ③ 裝入內(nèi)存什么位置 ④ 當(dāng)內(nèi)存沒有空間時淘汰哪些頁面 實現(xiàn)的策略 ： ① 拿來 策略： 就是程序執(zhí)行過程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存當(dāng)中缺哪頁就調(diào)入那頁。 ② 頁面裝入時機策略 ： 預(yù)調(diào)頁策略何請求調(diào)頁策略 ③ 放置策略： 哪有地方，就放在那。 第五章 存 儲 管 理 對于頁面的處理需要考慮的問題 ① 每個虛頁號不僅對應(yīng)一個頁架號，還增設(shè)一個該頁是否在主存的中斷位何該頁在外存 中的副本起始地址。 當(dāng)內(nèi)存中設(shè)有可以利用的頁架時，根據(jù)一定的策略從內(nèi)存中選擇一個頁面， 把它置換到外存，稱為頁面置換算法。 頁面置換策略： ② 在頁表當(dāng)中適當(dāng)?shù)募尤搿笆欠癖恍薷摹焙汀霸L問頻率”標(biāo)志位。 ① 先進先出算法（ FIFO):總是淘汰那些駐留在內(nèi)存當(dāng)中時機最長