操作系统-第5章(第四版)剖析.ppt

段表机制（扩充） 存取方式： 存取属性（执行、只读、允许读/写）。 访问字段A：记录该段被访问的频繁程度。 修改位M： 表示该段在进入内存后，是否被修改过。 存在位P： 表示该段是否在内存中。 增补位： 表示在运行过程中，该段是否做过动态增长。 外存地址： 表示该段在外存中的起始地址。 段名 段长 段的基址 存取方式 访问字段A 修改位M 存在位P 增补位 外存地址 缺段中断机构 当被访问的段不在内存中时，将产生一缺段中断信号。其缺段中断的处理过程如图： 虚段S不在内存 返回 阻塞请求进程 内存中有合适 的空闲区吗？ 从外存读入段S 修改段表及内存空区链 唤醒请求进程 空区容量总 和能否满足？ 空区拼接，以形成 一个合适的空区 淘汰一个或多个实段， 以形成一个合适空区 N N Y Y 由于段是不定长的，对缺段中断的处理要复杂。 地址变换机构 访问[S][W] 返回 W段长？ 修改访问字段 形成访问主存地址（A）=（主存始址）+（位移量W） 分段越界，中断处理 N Y Y 段S在内存？ 符合存取方式？ 分段保护，中断处理 缺段中断处理 Y N N 返回 逻辑地址 总结： 作业调入内存创建进程时，需要分配一定的内存空间。 连续分配 离散分配 分配内存 单一连续分配： 适用单用户、单任务；早期；静态重定位；利用率低； 固定分区分配： 事先确定、作业大小与分区不一定相等；内部碎片；存储浪费； 动态分区分配：根据作业需要分配；外部碎片；内存利用率有所提高； 解决碎片：紧凑；紧凑需要代价； （解决碎片) 页 段 对换： 请求分页存储管理：分页存储管理+请求调页+页置换； 作业部分页被装入； 以页进行调入和置换；扩充页表； 不对换：基本分页存储管理：物理分页；页内碎片；利用率提高； 硬件支持地址转换；要么全部装入作业所有页，要么不装； 对换： 请求分段存储管理：分段存储管理+请求调段+段置换； 作业部分段被装入； 以段进行调入和置换；扩充段表； 不对换：基本分段存储管理：逻辑分段；有利共享和保护；动态增长； 满足用户；要么全部装入作业所有段，要么不装； 在内存管理中，“内零头”和”“外零头”分析： “内零头”：是指分配给作业的存储空间中未被利用的部分。 “外零头”：是指系统中无法利用的小存储块。 固定分区分配：产生“内零头”。 可变分区分配：产生“外零头”。 页式虚拟存储器：产生“内零头”。 段式虚拟存储器：产生“外零头”。 * * * * * 第五章 虚拟存储器 5.1 虚拟存储器概述 5.2 请求分页存储管理方式 5.3 页面置换算法 5.4 请求分段存储管理方式 5.1 虚拟存储器概述 常规存储管理方式的共同点： 要求一个作业全部装入内存后方能运行。 问题： (1) 有的作业很大,所需内存空间大于内存总容量,使作业无法运行。 (2) 有大量作业要求运行，但内存容量不足以容纳下所有作业，只能让一部分先运行，其它在外存等待。 解决方法 （1）增加内存容量。 （2）从逻辑上扩充内存容量 ----虚拟存储器(对换) 一、虚拟存储器的引入 常规存储器管理方式的特征 （1）一次性：作业在运行前需一次性地全部装入内存。将导致上述两问题。 （2）驻留性：作业装入内存后，便一直驻留内存，直至作业运行结束。 局部性原理-虚拟存储器实现的理论依据 指程序在执行时呈现出局部性规律，即在一较短时间内，程序的执行仅限于某个部分，相应地，它所访问的存储空间也局限于某个区域。 局部性又表现为时间局部性(由于大量的循环操作，某指令或数据被访问后，则不久可能会被再次访问)和空间局部性（如顺序执行，指程序在一段时间内访问的地址，可能集中在一定的范围之内）。 虚拟存储器的概念 基于局部性原理，程序在运行之前，没有必要全部装入内存，仅须将当前要运行的页（段）装入内存即可。 运行时，如访问的页（段）在内存中，则继续执行，如访问的页未在内存中（缺页或缺段），则利用OS的请求调页（段）功能，将该页（段）调入内存。 如内存已满，则利用OS的页（段）置换功能，按某种置换算法将内存中的某页（段）调至外存，从而调入需访问的页。 虚拟存储器是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储管理系统，它具有请求页(段)调入功能和页（段）置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充，其逻辑容量由外存容量和内存容量之和决定，其运行速度接近于内存，成本接近于外存。 二、虚拟存储器的