计算机操作系统-第4章存储管理.pptVIP

本章首先介绍存储管理的一般性概念， 然后从存储管理解决问题的过程与技术发 展分别讨论了分区式管理、分页式管理、 分段式管理以及段页式管理的原理，学习 中要注意每种管理方式提出的背景和解决 的问题，还要了解系统内部提供的软硬件 支持。 4.8小结 3．交换 采用交换技术，实际上是用辅存作缓冲， 让用户在较小的存储空间中通过不断地换 出作业而运行较大的作业，以提高作业周 转速度和主存利用率。 交换主要是在作业间进行，而覆盖主要 是在作业内进行。 4.2 简单的存储管理 4.3.1页面与物理块 1．虚拟存储器 内存物理块或块：从地址0开始递增编 号 页或页面：与内存块大小相等的逻辑地 址空间，也从地址0开始顺序编号。 按照分页式的概念： 逻辑地址=页号+页内地址 如图4-20所示 4.3 分页式存储管理 图4－20 逻辑地址空间的分页 4.3.2 页表 对于图4-21中的作业2的页表，如图 4-21所示 4.3 分页式存储管理 图4－21 内存的分页和页表 4.3.3 分页式系统的地址变换 4.3 分页式存储管理 图4－22 分页系统的地址变换示意图 4.3.4 采用快表的地址变换 4.3 分页式存储管理 图4-23 分页系统中采用快表的地址变换 4.4.1页表 页表应该包括下列信息： 4.4请求分页存储管理 页号 内存块号 状态位 修改位 引用位 保护信息 …… 4.4.2 请求分页系统的地址变换与缺页中断处理 请求分页系统的地址变换如图4-24所示 请求的页3被调入后的情况如图4－25所示 请求页式系统的地址变换与缺页中断处理如图4 －26所示 图4－24 请求页式的地址变换 图4－25 请求的页3被调入后的情况 图4－26 请求页式系统的地址变换与缺页中断处理 4.4.3 页面淘汰算法 1．最佳算法：如图4－27(a) 选择距下次被引用时间间隔最大的页来淘汰 2．先进先出算法：如图4－27(b) 3．最近最久未使用算法：如图4－27(c)所示 把到目前为止最长时间没有被使用的页淘汰 近似的LRU算法：如图4－27(d)所示 4．时钟算法 时钟算法是寻找一个从上次检查以来没有被访 问过的页面 4.4请求分页存储管理 2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 5 5 5 5 5 5 5 5 F F F 2 2 2 2 3 1 5 5 2 2 4 3 3 3 3 1 5 2 2 4 4 3 5 1 5 2 4 4 3 3 5 2 F F F F F F 2 2 2 2 3 1 5 2 4 5 3 3 3 3 3 1 5 2 4 5 3 2 5 1 5 2 4 5 3 2 5 2 F F F F F 2 2 2 2 3 1 5 2 4 3 3 3 3 3 3 1 5 2 4 3 2 2 5 1 5 2 4 5 5 5 5 2 F F F F F （a）最佳算法 （b）先进先出算法 （c）最近最久未使用算法 （d）近似的LRU算法 图4－27 不同淘汰算法对同一页面请求序列的效果 4.5.1 有关分段的基本概念 1.分段 每个分段是由从0开始编址的连续的地址空间， 它的长度由逻辑信息的内容多少决定 分段系统中 逻辑地址=段号S+段内地址W 4.5 分段存储管理 段号S 段内地址W 段号 内存起始地址 段长 2.段表 4.5.2 段式系统的地址变换 1.地址变换：如图4-28所示 4.5 分段存储管理 图4－28分段存储管理的地址变换 4.5.2 段式系统的地址变换 2．段表扩展 段在内存首址外还增加： 状态位、访问位、修改位、存取方式、外存 起址、增补位 这样段表中包括了缺段中断处理时所要的各 项信息。 4.5 分段存储管理 3．缺段中断：如图4-29所示 4.5 分段存储管理 图4－29 分段管理的内存访问与缺段处理 4.5.3 分段式系统共享与保护 1．段的共享 4.5 分段存储管理 图4－30 分段的共享 4.5.3 分段式系统共享与保护 2．段的保护 分段存储管理中段的保护主要： 1）地址越界保护 2）存取方式控制 4.5 分段存储管理 4.6.1 基本概念 在段页式系统中， 逻辑地址=段号+段内页号+页内地址 4.6 段页式存储管理 段号s 段内页号p 页内地址w 4.6.2 段页式系统地址变换 4.6 段页式存储管理 图4－31 段页式存储管理的地址变换 4.7.1 Window