memory操作系統(tǒng)原理-文庫(kù)吧資料
2025-05-18 18:54本頁(yè)面
【正文】 址 d與該段的內(nèi)存始址 base相加，得到所要訪問(wèn)單元的內(nèi)存地址。系統(tǒng)根據(jù)段表地址寄存器的內(nèi)容（表示段表的起始地址）找到進(jìn)程的段表，以段號(hào)為索引查找相應(yīng)的表項(xiàng)，得出該段的長(zhǎng)度 limit及該段在內(nèi)存的起始地址 base。 分段存儲(chǔ)管理 分段存儲(chǔ)管理的地址映射 167。 167。 ? 邏輯地址： 段號(hào) 段內(nèi)地址 ? 內(nèi)存劃分：內(nèi)存空間被動(dòng)態(tài)的劃分為若干個(gè)長(zhǎng)度不相同的區(qū)域，稱為物理段，每個(gè)物理段由起始地址和長(zhǎng)度確定。 分段存儲(chǔ)管理 分段存儲(chǔ)管理的基本原理 ? 用戶程序劃分：按程序自身的邏輯關(guān)系劃分為若干個(gè)程序段，每個(gè)程序段都有一個(gè)段名，且有一個(gè)段號(hào)。 167。 ? 共享頁(yè)面時(shí)只需要在物理內(nèi)存中保存一個(gè)編輯器的拷貝。 ? 如果代碼是可重入代碼，那么就可以共享。 分頁(yè)管理 頁(yè)面的共享 ? 設(shè)想一下這樣的系統(tǒng)，有 40個(gè)用戶，每個(gè)用戶都執(zhí)行一個(gè)文本編輯器。 分頁(yè)管理 ? 在具有兩級(jí)頁(yè)表結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中，地址轉(zhuǎn)換的方法是：利用外層頁(yè)號(hào) p1檢索外層頁(yè)表，從中找到相應(yīng)內(nèi)層頁(yè)表的基址，在利用 p2作為該內(nèi)層頁(yè)表的索引，找到該頁(yè)面在內(nèi)存的塊號(hào)，用該塊號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址 d拼接起來(lái)形成訪問(wèn)物塊內(nèi)存的物理地址。 ? 邏輯地址結(jié)構(gòu)有三部分組成：頁(yè)目錄、頁(yè)表頁(yè)和位移。 167。 ? 多級(jí)頁(yè)表概念：頁(yè)表和頁(yè)面一樣也進(jìn)行分頁(yè)，內(nèi)存僅存放當(dāng)前使用的頁(yè)表 ,暫時(shí)不用部分放在磁盤上 ,待用到時(shí)再行調(diào)進(jìn)。 p’ 頁(yè)表 地址越界 l 比較 P=1 p p’ . . . 快表 b + 頁(yè)號(hào) p 頁(yè)內(nèi)地址 d P’ d 物理地址 頁(yè)表地址寄存器 頁(yè)表長(zhǎng)度寄存器 邏輯地址 167。 167。 – 快速存儲(chǔ)器是非常非常昂貴的。 167。 我們把這種快速存儲(chǔ)器組成的頁(yè)表稱為 快表 ， 把存放在內(nèi)存中的頁(yè)表稱為慢表 。一次訪問(wèn)頁(yè)表以確定所取數(shù)據(jù)或指令的物理地址，另一次是根據(jù)地址取數(shù)據(jù)或指令，這比通常執(zhí)行指令的速度慢了一倍。 分頁(yè)管理 ? 快表和聯(lián)想寄存器 ? 由于頁(yè)表是駐留在內(nèi)存的某個(gè)固定區(qū)域中，而取數(shù)據(jù)或指令又必須經(jīng)過(guò)頁(yè)表變換才能得到實(shí)際物理地址。 分頁(yè)管理 例題與習(xí)題： 例 51：設(shè)有 8頁(yè)的邏輯地址空間，每頁(yè)有 1024個(gè)字節(jié)，它們被映射到 32塊的的物理存儲(chǔ)區(qū)，那么邏輯地址的有效為是多少，物理地址至少多少位？ 例 52：在一分頁(yè)系統(tǒng)中，邏輯地址的長(zhǎng)度為 16位，頁(yè)面大小為 4096字節(jié)，現(xiàn)有一邏輯地址 2F6AH，且第 0、 2頁(yè)依次存放在物理塊 11中，問(wèn)相應(yīng)的物理地址是多少？ 例 53：在某分頁(yè)系統(tǒng)，主存的容量為 64K，頁(yè)面的大小為 1K，對(duì)于一個(gè) 4頁(yè)大的作業(yè)，其 0、 3頁(yè)分別被分配到主存的 7塊中，試將十進(jìn)制的邏輯地址 102 2500、3500和 4500轉(zhuǎn)化成物理地址。 分頁(yè)管理 地址映射 設(shè)頁(yè)長(zhǎng)為 1K， 程序地址字長(zhǎng)為 16位，用戶程序空間和頁(yè)表如圖。 ? 頁(yè)表的作用就是實(shí)現(xiàn)頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射。 ? 進(jìn)程的所有頁(yè)依次在頁(yè)表中有一個(gè)頁(yè)表項(xiàng)，其中記載了相應(yīng)頁(yè)面在內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。 分頁(yè)管理 ? 在分頁(yè)系統(tǒng)中，允許將進(jìn)程的各頁(yè)離散地裝入內(nèi)存的任何空閑塊中，這樣就出現(xiàn)進(jìn)程頁(yè)號(hào)連續(xù)，而塊號(hào)不連續(xù)的情況。例如，設(shè)系統(tǒng)的頁(yè)面大小為 1KB,A=3456,則 p=INT(3456/1024)=3， w= 3456 MOD 1024=384。 分頁(yè)管理 0 11 12 31 頁(yè)號(hào) P 頁(yè)內(nèi)位移量 W 編號(hào) 0~1048575 相對(duì)地址 0~4095 對(duì)于某臺(tái)具體機(jī)器來(lái)說(shuō)，其地址結(jié)構(gòu)是一定的。這樣，一個(gè)地址長(zhǎng)度為 20位的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如果每頁(yè)的大小為 1KB(210) ，那么可以有 210個(gè)頁(yè)。 ? 在分頁(yè)系統(tǒng)中，由 CPU生成的每個(gè)地址被硬件分成兩個(gè)部分：頁(yè)號(hào)（ p）和頁(yè)內(nèi)偏移（ w）。機(jī)器確定、頁(yè)面大小便確定了。 分頁(yè)管理 167。 邏輯上相鄰的頁(yè) ， 物理上不一定相鄰 。同樣，每個(gè)物理塊也有一個(gè)編號(hào)，塊號(hào)從 0開始依次順序排列。頁(yè)號(hào)一般從 0開始編號(hào)，如 0， 1， 2， … 等。 分頁(yè)管理 分頁(yè)管理的基本原理 ? 把用戶程序的地址空間劃分成若干大小相等的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域稱作頁(yè)面或頁(yè)。 內(nèi)存不足的管理 交換技術(shù) 交換是指先將內(nèi)存某部分的程序或數(shù)據(jù)寫入外存交換區(qū)，再?gòu)耐獯娼粨Q區(qū)中調(diào)入指定的程序或數(shù)據(jù)到內(nèi)存中來(lái)，并讓其執(zhí)行的一種內(nèi)存擴(kuò)充技術(shù) 。它們之間的調(diào)用關(guān)系如下圖所示，程序段 A調(diào)用程序段 B和 C，程序段 B又調(diào)用程序段 F,程序段 C調(diào)用程序段 D和 E。 167。通常，這些程序段都被保存在外存中，當(dāng)有關(guān)程序段的先頭程序段已經(jīng)執(zhí)行結(jié)束后，再把后續(xù)程序段調(diào)入內(nèi)存覆蓋前面的程序段。在單 CPU系統(tǒng)中，每一時(shí)刻事實(shí)上只能執(zhí)行一條指令。 （ 2）如果再申請(qǐng) 100K，針對(duì)上述兩種算法會(huì)有什么結(jié)果？ 例題 52解答如下： 150K作業(yè) 40K作業(yè) 60K作業(yè) 100K作業(yè) 0 150K 180K 220K 280K 300K 400K 512K1 首次適應(yīng)算法 150K作業(yè) 60K作業(yè) 100K作業(yè) 40K作業(yè) 0 150K 210K 300K 400K 430K 470K 512K1 最佳適應(yīng)算法 167。 連續(xù)內(nèi)存分配 例題 52:某操作系統(tǒng)采用可變分區(qū)分配存儲(chǔ)管理方法 ,用戶區(qū)大小為 512K且初始值為 0,用空閑分區(qū)表管理空閑分區(qū)。實(shí)現(xiàn)的方法是移動(dòng)某些已分配區(qū)的內(nèi)容，使所有進(jìn)程的分區(qū)緊挨在一起，而把空閑區(qū)留在另一端，這種技術(shù)稱為緊縮（或拼湊）。在所有分區(qū)之外新增的碎片稱做外部碎片。 ?根據(jù)碎片出現(xiàn)的位置，可以分為內(nèi)部碎片和外部碎片兩種。由于各個(gè)進(jìn)程不但的申請(qǐng)和釋放內(nèi)存，導(dǎo)致在內(nèi)存中出現(xiàn)大量的分散的小空閑區(qū)。 連續(xù)內(nèi)存分配 167。 在可變式分區(qū)中 ， 應(yīng)該檢查回收區(qū)與內(nèi)存中前后空閑區(qū)是否相鄰 ， 若相鄰 ， 則應(yīng)進(jìn)行合并 ， 形成一個(gè)較大的空閑區(qū) ， 并對(duì)相應(yīng)的鏈表指針進(jìn)行修改；若不相鄰 ， 應(yīng)將空閑區(qū)插入到空閑區(qū)鏈表的適當(dāng)位置 。 系統(tǒng)中空閑區(qū)按三種算法組成的空閑區(qū)隊(duì)列 . 167。 167。 （ 2）最佳適應(yīng)算法： 要求按空閑區(qū)大小從小到大的次序組成空閑區(qū)表（隊(duì)列）。 167。 三是空閑區(qū)大于SIZE
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