操作系统原理 第七章 实存储管理技术精品.pptVIP

7.3.3 段页式存储管理方式 2、段表和页表 系统为每个进程建立段表，为每一段建立页表，实现动态地址转换。 段表：记录了每一段的页表始址和页表长度 页表：记录了逻辑页号与内存块号的对应关系（每一段有一个，一个程序可能有多个页表） …… 段表始址 段表长度 段表 1 3 0 2 1 1 1 0 页表始址 页表长度 状态 段号 段表寄存器 页表 0 3 1 2 1 1 1 0 存储块号 状态 页号 页表 1 1 1 0 存储块号 状态 页号 段页式存储管理 段表始址 段表长度 段表寄存器 逻辑地址 页号P 页内地址 段号S ﹥ 段表 块号 块内地址 物理地址 越界中断 页表 xxxx 2 xxxx 1 xxxx 0 页表始址 段号 2 1 0 页表始址 段号 段页式存储管理地址转换 7.3.3 段页式存储管理方式 3、段页式存储管理的地址转换 a)从控制寄存器读取段表始址，找到段表； 段号＋段表始址 得到段描述子地址； b)从段描述子读取页表始址，找到页表； 页号＋页表始址 得到页描述子地址； c)从页描述子读取物理块号； 物理块号＋页内位移量 得到物理地址。 上述的地址变换至少要访问主存三次，这将使执行程序的速度大大降低。为了解决上述问题，可以采取前边讲过的“快表”技术。 7.3.3 段页式存储管理方式 4、 段页式管理的优缺点 同时具备分段和分页管理的优点：分散存储，内存利用率较高；便于代码或数据共享，支持动态链接等。 访问效率下降：一次访问转换成了三次访问。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 内存 第0页 第1页 第2页 第3页 第4页 第5页 第6页 用户作业 块号 页号 10 5 11 6 9 4 5 3 3 2 7 1 2 0 页表 0000,0000,0000,0000,0101 ,0001,0000,0000 第3页256字节的物理地址（页大小：4K） 第0页 第1页 第2页 第3页 第4页 第5页 第6页 第0页 第1页 第2页 第3页 第4页 第5页 第6页 页表 2、页表（PMT） 每个页在页表中占一个表项，记录该页在内存中的物理块号。 页表的作用是实现从号到物理块的地址映射，同时还会设置一个存储控制字段，实现对物理块中内容的保护和共享。存贮控制字段可规定一个物理块为读/写、只读和只执行等存取方式。 3、页面大小的选择 分页系统中的页面大小是由机器的地址结构决定的，也就是由硬件决定。 页面大小要选择适中，通常都是2的幂。 例：页面大小为1k,虚地址为3BAD，分析一下页号和页内地址 页面大小2K，虚地址为3BAD，分析一下页号和页内地址 4、分页系统中的地址转换 页内地址和块内地址是一一对应的，因此地址转换主要完成页号到内存中物理块号的转换。 （1）直接映像的页地址转换 页表始址 页表长度 页表寄存器 页表 块号 页号 5 3 3 2 7 1 2 0 3 1250 物理地址 2 1250 逻辑地址 ﹥ 越界中断 （2）? 相关映像的页地址转换 增加硬件——联想寄存器，即快表 3 1250 物理地址 2 1250 逻辑地址 快表 块号 页号 20 5 11 4 3 2 2 0 （3）直接映像与相关映像结合的页地址转换 页表始址 页表长度 页表寄存器 ﹥ 页表 块号 页号 5 3 3 2 7 1 2 0 3 1250 物理地址 2 1250 逻辑地址 越界中断 快表 块号 页号 20 5 11 4 5 3 2 0 输入寄存器 5、两级和多极页表 现代的大多数计算机系统，都支持非常大的逻辑地址空间(232~264)。页表就变得非常大，要占用相当大的内存空间。可采用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。 5、两级和多极页表 （1）两级页表 解决大页表占用大的连续存储空间的问题； 关于“页表”的分页存放“页表”——外层页表； 逻辑地址： 外层页号+外层页内地址+页内地址 p1 p2 d 1011 1078 0 1 2 1742 n 外部页表 第 0 页页表 1 4 6 … 0 1 2 … 1023 第 1 页页表 114 115 0 1 … 1023 第 n 页页表 1468 0 1 2 … 1023 114 115 1468 0 1 2 3 4 5 6 7 … … 内存空间 二级页表结构 外部页号 P 1 P 2 外部页内地址 页内地址 d 逻辑地址 外部页表寄存器 ＋ d b 物理地址 外部页表 … 页表 页表 … ＋ 二级