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正文內(nèi)容

15存儲管理4虛擬存儲請求頁式管理1-展示頁

2025-03-04 02:15本頁面
  

【正文】 輯地址 到內(nèi)存空間的 物理地址 的轉(zhuǎn)換。 18 虛擬存儲器的特征虛擬存儲器的特征 離散性 是虛擬存儲器最基本的要求,虛擬性 是它的最重要特征,另外虛擬存儲器還具有 多次性和對換性 。 (3) 地址變換機構(gòu)。 17為了實現(xiàn)請求分段,系統(tǒng)要提供硬件支持:為了實現(xiàn)請求分段,系統(tǒng)要提供硬件支持: (1) 請求分段的段表機制。 (2) 實現(xiàn) 頁面置換 的軟件。 (3) 地址變換機構(gòu)。 15硬件支持: (1) 請求分頁 的頁表機制。13 虛擬存儲器的實現(xiàn)方式虛擬存儲器的實現(xiàn)方式 離散分配存儲管理 方式是實現(xiàn)虛擬存儲器的基礎(chǔ)。 好象這個計算機系統(tǒng)向他們提供了一個容量很大的主存12 虛擬存儲器的定義 所謂虛擬存儲器是指具有 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)行擴充的一種存儲器系統(tǒng)。 如果計算機系統(tǒng)把輔助存儲器當(dāng)做主存儲器的擴充,當(dāng)作業(yè)運行時,不是將其全部信息裝入內(nèi)存,而是 將必須部分先裝入內(nèi)存 , 其它部分仍存于輔存中 。 11 基于局部性原理,作業(yè)沒有必要全部裝基于局部性原理,作業(yè)沒有必要全部裝入內(nèi)存。 10( 2) 空間局限性 空間局限性是指存儲訪問有集成一組的傾向,以致一旦某個位置被訪問到,很有可能它附近的位置也要被訪問。9局限性的表現(xiàn):時間,空間( 1) 時間局限性 時間局限性 是指最近被訪問的存儲位置,很可能不久的將來還要被訪問。 for i:=1 to n a[i]:=a[i]+1。 在一段時間內(nèi),程序?qū)痪窒抻谶@些過程的范圍內(nèi)運行。 : ( 2)過程調(diào)用將會使程序的執(zhí)行軌跡由一部分內(nèi)存區(qū)域轉(zhuǎn)至另一部分區(qū)域。 7 ( 1)程序在執(zhí)行時,在大多數(shù)情況下仍是順序執(zhí)行的。 作業(yè)全部信息,必須一次性裝入內(nèi)存 作業(yè)信息一旦裝入內(nèi)存便一直駐留到作業(yè)運行結(jié)束 一方面使大作業(yè)的運行受到限制,另一方面又影響了多道程序的實現(xiàn)。3 虛擬存儲器的引入 虛擬存儲器的實現(xiàn)方法 虛擬存儲器的特征l l l 5有特長,但有一些共同的特點 : 首先是 “一次性分配 ”。2程序的邏輯結(jié)構(gòu)程序的邏輯結(jié)構(gòu)l 程序地址: 用戶編程序時所用的地址(或稱 邏輯地址 、虛地址 ),基本單位可與內(nèi)存的基本單位相同,也可以不相同。1內(nèi)存的物理組織內(nèi)存的物理組織l 物理地址: 把內(nèi)存分成若干個大小相等的存儲單元,每個單元給一個編號,這個編號稱為 內(nèi)存地址(物理地址 ,絕對地址 ,實地址) ,存儲單元占 8位,稱作字節(jié)( byte)。l 物理地址空間: 物理地址的集合稱為物理地址空間(主存地址空間),它是一個 一維的線性空間 。l 程序地址空間 (邏輯地址空間、虛地址空間) :用戶的程序地址的集合稱為邏輯地址空間,它的編址總是從 0開始的,可以是一維線性空間,也可以是多維空間。 其次是 “駐留性 ”。 6局部性原理、局部性原理 程序的局部性規(guī)律,程序往往會 不均勻地高度局部化地 訪問內(nèi)存。 這種特性使得程序的執(zhí)行 在一段時間內(nèi)被限制在作業(yè)的某一局部范圍 。但在大多數(shù)情況下,過程調(diào)用的深度都不超過 5。8 ( 3)程序中存在許多循環(huán)結(jié)構(gòu),它們可以多次重復(fù)執(zhí)行。( 4)程序中還包括許多對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理,它們往往都局限于很小的范圍內(nèi)。 支持這種現(xiàn)象的是: (a) 循環(huán); (b) 子程序; (c) 棧; (d) 用于計數(shù)和總計的變量。 支持這種現(xiàn)象的是: a、數(shù)組遍歷; b、代碼的順序執(zhí)行; c、程序員傾向于將相關(guān)的變量定義相互靠近存放。入內(nèi)存。作業(yè)運行過程中隨時把需要但又不在內(nèi)存的信息裝入內(nèi)存,把暫時不用的信息淘汰出去,以確保作業(yè)的正確運行。 虛擬存儲器的大小受 計算機系統(tǒng)地址結(jié)構(gòu) 和 可用外存數(shù)量 的限制,與實際內(nèi)存單元的數(shù)量無關(guān)。 14 頁式虛擬存儲系統(tǒng) 是在分頁系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加了請求調(diào)頁功能、頁面置換功能 所形成的 分頁請求系統(tǒng)分頁請求系統(tǒng) 。 (2) 缺頁中斷機構(gòu)。 軟件支持: (1) 實現(xiàn) 請求調(diào)頁 的軟件。 16 請求分段系統(tǒng)請求分段系統(tǒng) 這是在分段系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加了 請求調(diào)段及分段置換功能 后,所形成的段式虛擬存儲系統(tǒng)。 (2) 缺段中斷 機構(gòu)。 同樣地,請求調(diào)段和段的置換功能的實現(xiàn)也需要得到 OS的支持。 19離散性 離散性是指在內(nèi)存分配時采用離散分配方式。22 請求頁式管理中對地址空間分頁,內(nèi)存分塊與基本分頁管理一樣,但對虛頁的管理是不同的。 引進(jìn) 修改位和訪問字段 。根據(jù)訪問位來決定淘汰哪頁(由不同的算法決定) (3)修改位 M :該頁調(diào)入內(nèi)存后是否在被修改過(4)外存地址 :該頁在外存上的地址 ,通常為外存物理塊號 .26 在虛擬存儲系統(tǒng)中,當(dāng)一個作業(yè)被編譯或經(jīng)鏈接裝配后得到的地址空間,通常存在磁盤上。27缺頁中斷機構(gòu) 在請求分頁系統(tǒng)中,當(dāng)要訪問的頁面不在內(nèi)存時,硬件發(fā)一個 缺頁中斷 ,轉(zhuǎn)交OS處理。 (2)一條指令在執(zhí)行期間,可能 產(chǎn)生多次 缺頁中斷。 31 在進(jìn)行地址變換時, 首先 去檢索快表; 如果快表中沒有這一頁的頁表項,再到內(nèi)存中找頁表,根據(jù) 狀態(tài)位 P來判斷該頁 是否在內(nèi)存中。在內(nèi)存,將該頁的頁表寫入快表;快表滿時,調(diào)出某頁表項,再寫入該頁的頁表項216。操作系統(tǒng)接到此中斷信號后,就調(diào)出缺頁中斷處理程序,根據(jù)頁表中給出的外存地址,將該頁調(diào)入內(nèi)存,使作業(yè)繼續(xù)運行下去216。若此時內(nèi)存中 沒有空閑塊 ,則 要淘汰某頁 ,若該頁在內(nèi)存期間被修改過,則要將其寫回外存 ,否則不寫32圖 425 這里僅僅給出一個很粗略的框圖,具體的過程是很復(fù)雜的。在多道程序環(huán)境下,一個作業(yè)在等待傳輸頁時,它處于被
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