西安邮电大学操作系统第四章范例.ppt

图4-22 分段系统中共享editor的示意图 4.6.4 段页式存储管理方式　　1. 基本原理　　段页式系统的基本原理是分段和分页原理的结合，即先将用户程序分成若干个段，再把每个段分成若干个页，并为每一个段赋予一个段名。图4-23(a)示出了一个作业地址空间的结构。该作业有三个段：主程序段、子程序段和数据段；页面大小为 4 KB。在段页式系统中，其地址结构由段号、段内页号及页内地址三部分所组成，如图4-23(b)所示。 图4-23 作业地址空间和地址结构 　　在段页式系统中，为了实现从逻辑地址到物理地址的变换，系统中需要同时配置段表和页表。段表的内容与分段系统略有不同，它不再是内存始址和段长，而是页表始址和页表长度。图4-24示出了利用段表和页表进行从用户地址空间到物理(内存)空间的映射。 图4-24 利用段表和页表实现地址映射 　　2. 地址变换过程　　在段页式系统中，为了便于实现地址变换，须配置一个段表寄存器，其中存放段表始址和段长TL。进行地址变换时，首先利用段号S，将它与段长TL进行比较。若S??TL，表示未越界，于是利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再利用块号b和页内地址来构成物理地址。图4-25示出了段页式系统中的地址变换机构。 图4-25 段页式系统中的地址变换机构 　　　　　　习 题 ??　　1. 为什么要配置层次式存储器? 　　2. 可采用哪几种方式将程序装入内存? 它们分别适用于何种场合? 　　3. 何谓静态链接? 静态链接时需要解决两个什么问题? 　　4. 何谓装入时动态链接? 装入时动态链接方式有何优点? 　　5. 何谓运行时动态链接? 运行时动态链接方式有何优点? 　　6. 在动态分区分配方式中，应如何将各空闲分区链接成空闲分区链? 　　7. 为什么要引入动态重定位? 如何实现? 　　8. 什么是基于顺序有哪些信誉好的足球投注网站的动态分区分配算法? 它可分为哪几种? 　　9. 在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况? 应怎样处理这些情况? 　　10. 什么是基于索引有哪些信誉好的足球投注网站的动态分区分配算法? 它可分为哪几种? 　　11. 令buddyk(x)为大小为2k、地址为x的块的伙伴系统地址，试写出buddyk(x)的通用表达式。　　12. 分区存储管理中常用哪些分配策略? 比较它们的优缺点。 　　13. 为什么要引入对换? 对换可分为哪几种类型? 　　14. 对文件区管理的目标和对对换空间管理的目标有何不同? 　　15. 为实现对换，系统应具备哪几方面的功能? 　　16. 在以进程为单位进行对换时，每次是否都将整个进程换出? 为什么? 　　17. 基于离散分配时所用的基本单位不同，可将离散分配分为哪几种? 　　18. 什么是页面? 什么是物理块? 页面的大小应如何确定? 　　19. 什么是页表? 页表的作用是什么? 　　20. 为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持? 　　21. 在分页系统中是如何实现地址变换的? 　　22. 具有快表时是如何实现地址变换的? 　　23. 较详细地说明引入分段存储管理是为了满足用户哪几方面的需要。　　24. 在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换? 　　25. 为什么说分段系统比分页系统更易于实现信息的共享和保护? 　　26. 分页和分段存储管理有何区别? 　　27. 试全面比较连续分配和离散分配方式。 　　对某特定机器，其地址结构是一定的。若给定一个逻辑地址空间中的地址为A，页面的大小为L，则页号P和页内地址d可按下式求得： 　　3. 页表　　在分页系统中，允许将进程的各个页离散地存储在内存的任一物理块中，为保证进程仍然能够正确地运行，即能在内存中找到每个页面所对应的物理块，系统又为每个进程建立了一张页面映像表，简称页表。 图4-14 页表的作用 4.5.2 地址变换机构　　1. 基本的地址变换机构　　进程在运行期间，需要对程序和数据的地址进行变换，即将用户地址空间中的逻辑地址变换为内存空间中的物理地址，由于它执行的频率非常高，每条指令的地址都需要进行变换，因此需要采用硬件来实现。页表功能是由一组专门的寄存器来实现的。一个页表项用一个寄存器。 图4-15 分页系统的地址变换机构 　　2. 具有快表的地址变换机构　　由于页表是存放在内存中的，这使CPU在每存取一个数据时，都要两次访问内存。第一次是访问内存中的页表，从中找到指定页的物理块号，再将块号与页内偏移量W拼接，以形成物理地址。第二次访问内存时，才是从第一次所得地址中获得所需数据(或向此地址中写入数