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多级页表的概念(3) 系统为每个进程建一张页目录表,它的每个表项对应一个页表页,而页表页的每个表项给出了页面和页框的对应关系,页目录表是一级页表,页表页是二级页表。 逻辑地址结构有三部分组成：页目录、页表页和位移。 * 计算机操作系统 * 多级页表地址转换过程 (1) 页目录表控制寄存器指出当前运行进程的页目录表内存所在地址,由页目录表起址加上dir作索引,可找到某个页表页在内存页框的地址, 以page作索引,找到页表页的页表项,而该表项中包含了页面对应的页框号, 页框号和位移offset便可生成物理地址。 * 计算机操作系统 * 多级页表地址转换过程 (2) * 计算机操作系统 * B offset dir page offset B F 进程一级页表 进程二级页表 物理地址 逻辑地址 页目录表 控制寄存器 解决页表页占用内存空间的问题 进程运行涉及页面的页表页应放在主存,其他页表页使用时再调入, 在页目录表中增加特征位,指示对应的页表页是否已调入内存, 地址转换机构根据逻辑地址中的dir,去查页目录表对应表项,如未调入,应产生一个”缺页表页”中断信号，请求操作系统将页表页调入主存。 * 计算机操作系统 * 多级页表地址转换过程 (4) 二级页表地址变换需三次访问主存：一次访问页目录、一次访问页表页、一次访问指令或数据，访问时间加了两倍。 * 计算机操作系统 * 多级页表结构的本质 多级不连续导致多级索引。 以二级页表为例，用户程序的页面不连续存放，要有页面地址索引，该索引是进程页表；进程页表又是不连续存放的多个页表页，故页表页也要页表页地址索引，该索引就是页目录。 页目录项是页表页的索引，而页表页项是进程程序的页面索引。 * 计算机操作系统 * 4.4 基本分段存储管理 分段存储管理方式的引入 1。便于编程 通常用户常常把自己的作业按照逻辑关系划分成若干个段，每个段都有自己的名字，且都从零开始编址，这样，用户程序再执行中可用段名和段内地址进行访问。例如：LOAD 1，[A] | 这条指令的含义是将分段A中的D单元内的值读入寄存器1。 2。分段共享 在实现程序和数据的共享时，常常以信息的逻辑单位为基础，而分页系统中的每一页只是存放信息的物理单位，其本身没有完整的意义，因而不便于实现信息的共享，而段却是信息的逻辑单位，有利于信息的共享。 3。分段保护 信息保护是对相对完整意义的逻辑单位（段）进行保护。 4。动态连接 通常一个源程序经过编译后所形成的若干个目标程序，还需再经过链接，形成可执行代码后才能运行，这种在装入时进行的链接称为静态链接。动态链接是指在作业运行之前，并不把几个目标程序段都链接起来，而是先将主程序对应的目标程序装入内存并启动运行，当运行过程中又需要调用某段时，再将该段（目标程序）调入内存并链接起来。所以，动态链接是以段为基础的。 5。动态增长 在实际系统中，往往有些数据段会不断地增长，而事先却无法知道数据段会增长到多大，分段存储管理方式可以较好地解决这个问题。 分段系统的基本原理 1。分段 在分段存储管理方式中，作业的地址空间被划分为若干个段，每个段是一组完整的逻辑信息，如有主程序段、子程序段、数据段及堆栈段等，每个段都有自己的名字，都是从零开始编址的一段连续的地址空间，各段长度是不等的。分段系统的地址结构如下图所示，逻辑地址由段号（名）和段内地址两部分组成。在该地址结构中，允许一个作业最多有64 K个段，每个段的最大长度为64 KB。 段 号 段 内 地 址 31 16 15 0 2．段表 在分段式存储管理系统中，为每个段分配一个连续的分区，而进程中的各个段可以离散地分配到内存中不同的分区中。在系统中为每个进程建立一张段映射表，简称为“段表”。每个段在表中占有一表项，在其中记录了该段在内存中的起始地址（又称为“基址”）和段的长度，如下图所示。进程在执行中，通过查段表来找到每个段所对应的内存区。可见，段表实现了从逻辑段到物理内存区的映射。 内存空间 0 40k： 80k： 120k： 150k： （MAIN）=0 15K （X）=1 7K （D）=2 8K （S）=3 10K 作业空间