计算机组成原理幻灯片.ppt

* 3、虚拟存储器的组织 *虚存(辅存)-主存信息交换单位： *虚存-主存间管理：有地址变换、有数据交换 映像规则— 写 策 略—写回法 ←辅存速度很慢、减少写次数 *虚存-辅存间管理：有地址变换、无数据交换 地址变换— 全相联映像方式 ←辅存速度很慢、减少冲突概率 映射表组织 表项行数 查表行数 存放位置 目录表方式 S主存/S交换 S主存/S交换 主存中 索引表方式 S虚存/S交换 1 地址变换映射表—由文件目录表形成、索引表方式 字数较多的段或页； 映射表组织成索引表方式 替换算法—伪LRU算法 ←LRU位在主存(映射表)中 * 二、虚拟存储器的存储管理 *虚存(辅存)-主存信息交换单位种类： ①程序段—程序模块化结构的基本空间单位(大小可变)， ②信息页—大小固定的信息空间单位，常称页或页面 └→页类似于Cache块，页大小一般有几KB *虚存空间管理方式： (又称为虚存管理) ①段式管理— 面向程序的虚存管理 以程序段为交换单位的虚存-主存管理方式 ②页式管理— 面向硬件的虚存管理 以信息页为交换单位的虚储-主存管理方式 ③段页式管理— 面向程序及硬件的虚存管理 段式+页式的虚存-主存管理方式(以信息页为单位) 1、虚拟存储器的管理方式 * (1)段式存储管理 *管理方法：虚存空间按程序模块化结构划分成若干程序段(大小可变)，主存空间以程序段为单位分配给虚存使用； 段表 装入位 段起始地址 段长 1 0K 1K 0 4K 1 4K 2K 段号 0 1 2 虚地址 实地址 段号 段内地址 物理地址 段表 基址 段表(主存中) 装入位 段首址 段长 … … … 1 xx … … … 段号 0 i + 段首址 + 1K 长度 程序逻辑空间 4K 段1 2K 段0 段2 0 1K 4K 6K 段0 段2 地址 主存物理空间 *虚-实地址变换方法：一次查表 管理表格—一个段表(行数=程序的段数，≤2段号位数) * (2)页式存储管理 *管理方法：虚存空间和主存空间按信息页(大小固定)划分成若干逻辑页和物理页，主存空间以信息页为单位分配给虚存使用 管理表格—一个页表(行数=程序的逻辑页数，≤2逻辑页号位数) 逻辑页号 程序逻辑空间 物理页号 主存物理空间 0 1 2 3 0 1 2 3 4 页表 装入位 物理页号 1 2 1 1 0 1 4 逻辑页号 0 1 2 3 *虚-实地址变换方法：一次查表 页表 基址 页表(主存中) 装入位 物理页号 … … 1 xx … … 逻辑页号 0 i 虚地址 实地址 逻辑页号 页内地址 物理页号 页内地址 + * (3)段页式存储管理 *管理方法：虚存空间先分段、再分页，主存空间只分页，主存空间以页为单位分配给程序用； 管理表格—一个段表(行数=程序的段数，≤2段号位数) 一组页表(行数=段内逻辑页数，≤2逻辑页号位数) *虚-实地址变换方法：两次查表 虚地址 实地址 逻辑页号 页内地址 物理页号 页内地址 段号 页表(主存中) 装入位 物理页号 … … 1 xx … … 段表(主存中) 装入位 页表基址 … … 1 yy … … … 装入位 物理页号 … … 段表基址 + + * 2、虚拟存储器的种类 通常按虚存管理方式分类。 *段式虚拟存储器： 采用段式虚存管理方式 信息交换单位为段，用一个段表管理(S段表≤2段内地址位数) *页式虚拟存储器： 采用页式虚存管理方式 信息交换单位为页，用一个页表管理 └→S页表＞S页时，页表需分为两级 *段页式虚拟存储器： 采用段页式虚存管理方式 信息交换单位为页，用一个段表及一组页表管理 特点—便于程序