第4章45节基本分页分段存储管理方式.pptVIP

第四章 存储器管理 内容回顾： 连续分配方式 单一连续分配 固定分区分配 动态分区分配（重点） 可重定位分区分配 提出问题： 使用“紧凑”的方法需要付出很大的系统开销，能否将一个程序直接分散地分配到许多不相邻的分区中？ 问题： 在分页系统中，内存的利用率是不是就可以达到100%了？ 例1. 已知某分页系统，主存容量为64K，页面大小为1K，对一个4页大的作业，其0，1，2，3页分别被分配到主存的2，4，6，7块中。请将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换成物理地址。 解： 问题： 由于页表是存放在内存中的，这使得CPU在每存取一个数据时，都要两次访问内存。因此，采用这种方式将使计算机的处理速度降低近1/2。也就是说，在分页系统中，内存的利用率提高了，程序的执行速度却降低了将近一半。 例2. 对于一个将页表存放在内存中的分页系统： （1）如果访问内存需要0.2μs，有效访问时间为多少？ （2）如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90%，则有效访问时间又是多少（假定查快表需花的时间为0）？ 解：（1）需两次访问内存，故有效访问时间为： 2*0.2μs =0.4μs （2）若能从快表中直接找到相应的页表项，则可立即形成物理地址去内存访问相应的数据；否则，仍需两次访问内存。有效访问时间为： 0.9*0.2+（1-0.9）*0.2*2=0.22μs 解决方案： 可以采用这样两个方法来解决这一问题： ① 采用离散分配方式来解决难以找到一块连续的大内存空间的问题； ② 只将当前需要的部分页表项调入内存， 其余的页表项仍驻留在磁盘上，需要时再调入。 思考题： 1、某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页2K，拥有物理空间1M。 （1）写出逻辑地址的格式； （2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项？每项至少有多少位？ （3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？ 解：（1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述；而每页为2K，因此，页内地址必须用11位来描述，这样可得到它的逻辑地址格式如下： 15 11 10 0 （2）每个进程最多有32个页面，因此，进程的页表项最多为32项；若不考虑访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块号，1M的物理空间可分成29个物理块，故每个页表项至少9位。 （3）如果物理空间减少一半，则页表中页表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。 2、对于如下所示的段表，请将逻辑地址：（0,137），（1，4000），（2，3600），（5，230）转换成物理地址。 分析：在分段系统中进行地址变换时，首先将逻辑地址中的段号与段表长度作比较，如果段号超长，则产生越界中断；否则便以段号为索引去检索段表，从中得到段在内存中的始址和段长；然后再将逻辑地址中的段内地址与段长作比较，若不越界，则由段的始址与段内地址相加，形成物理地址。 解：（1）段号0小于段表长5，故段号合法。由段表的第0项可获得段的内存始址为50K，段长为10K；由于段内地址137，小于段长10K，故段内地址也是合法的，因此可得出对应的物理地址为：50K+137=51337。 （2）段号1小于段表长，故段号合法。由段表的第1项可获得段的内存始址为60K，段长为3K，经检查，段内地址4000超过段长3K，因此产生越界中断。 （3）段号2小于段表长5，故段号合法。由段表的第2项可获得段的内存始址为70K，段长为5K；由于段内地址3600，小于段长5K，故段内地址也是合法的，因此可得出对应的物理地址为：70K+3600=75280。 （4）段号5等于段表长5，故段号不合法，产生越界中断。 课后任务 复习今天讲授内容 预习第四章6-8节 准备实验三 (2) 页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的，因而在系统中只能有一种大小的页面；而段的长度却不固定， 决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时，根据信息的性质来划分。 (3) 分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间，程序员只需利用一个记忆符，即可表示一个地址； 而分段的作业地址空间则是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名， 又需给出段内地址。 4.5.3 信息共享 图 4-8 分页系统中共享editor的示意图 图 4-9 分段系统中共享editor的示意图 4.5.4 段页式存储管理方式 1. 基本原理 图 4-10 作业地址