第6章虛擬存儲(chǔ)器

1、華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系物理塊號(hào) 狀態(tài)位P 訪問字段A 修改位M

2、 外存地址華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系swap A,BABPagexx+1yy+1zz+1華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系開始（程序請求訪問一頁開始（程序請求訪問一頁)越界中斷越界中斷CPU檢索快表檢索快表頁表項(xiàng)是否在快表中？頁表項(xiàng)是否在快表中？訪問頁表訪問頁表頁是否在內(nèi)存中？頁是否在內(nèi)存中？修改快表修改快表修改訪問位和修改位修改訪問位和修改位形成物理地址形成物理地址 地址變換結(jié)束地址變換結(jié)束保留保留CPU現(xiàn)場現(xiàn)場 從外存中找到缺頁從外存中找到缺頁 頁號(hào)頁號(hào)頁表長度？頁表長度？ 內(nèi)存滿否？內(nèi)存滿否？ 選擇一頁選擇一頁 該頁是否被修改？

3、該頁是否被修改？ 將該頁寫回外存將該頁寫回外存 將一頁從外存換入內(nèi)存將一頁從外存換入內(nèi)存 修改頁表修改頁表 Os命令命令CPU從外存讀缺頁從外存讀缺頁 啟動(dòng)啟動(dòng)I/O硬件硬件 是是否否是是否否是是否否否否是是是是否否缺頁中斷處理缺頁中斷處理產(chǎn)生缺頁中產(chǎn)生缺頁中斷請求調(diào)頁斷請求調(diào)頁華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系

4、華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系查尋指針前進(jìn)一步查尋指針前進(jìn)一步，指向下一個(gè)表目，指向下一個(gè)表目入口入口頁面訪問位頁面訪問位=0?=0?置頁面置頁面訪問位訪問位為為0 0選擇該頁面淘汰選擇該頁面淘汰返回返回否否是是華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系State of buffer just prior to

5、 a page replacement012345678n.Page 9use = 1Page 19use = 1Page 1use = 0Page 45use = 1Page 191use = 1Page 556use = 0Page 13use = 0Page 67use = 1Page 33use = 1Page 222use = 0next frame pointer華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系State of buffer just afterthe next page replacement012345678n.Page 9use = 1Page 19use = 1Pa

6、ge 1use = 0Page 45use = 0Page 191use = 0Page 727use = 1Page 13use = 0Page 67use = 1Page 33use = 1Page 222use = 0華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系C CP PU

7、U利利用用率率多道程序度多道程序度華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系段段 段段 段的段的 存取存取 訪問訪問 修改修改 存在存在 增補(bǔ)增補(bǔ) 外存外存名名 長長 基址基址 方式方式 字段字段A A 位位M M 位位P P 位位 起址起址華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系拼接后形成合適拼接后形成合適大小的空閑區(qū)大小的空閑區(qū)淘汰一個(gè)或幾個(gè)段淘汰一個(gè)或幾個(gè)段以形成合適大小的以形成合適大小的空閑區(qū)空閑區(qū)虛段不在內(nèi)存中虛段不在內(nèi)存中阻塞請求的進(jìn)程阻塞請求的進(jìn)程內(nèi)存中有合適的空閑區(qū)？內(nèi)存中有合適的空閑區(qū)？從外存讀入段

8、從外存讀入段修改段表和內(nèi)存空閑鏈修改段表和內(nèi)存空閑鏈喚醒請求進(jìn)程喚醒請求進(jìn)程返回返回空閑區(qū)大小總和能否滿足？空閑區(qū)大小總和能否滿足？NNYY華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系訪問訪問 swsw s=s=段長？段長？符合存取方式？符合存取方式？段段s s在主存？在主存？修改訪問字段修改訪問字段形成主存地址形成主存地址(A)=(A)=(主存始址主存始址)+()+(位移量位移量w)w)返回返回分段越界中斷分段越界中斷分段保護(hù)中斷分段保護(hù)中斷缺段中斷缺段中斷是是是是是是否否否否否否華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算

9、機(jī)系段名段名 段長段長 內(nèi)存起址內(nèi)存起址 狀態(tài)狀態(tài) 外存起址外存起址共享進(jìn)程計(jì)數(shù)器共享進(jìn)程計(jì)數(shù)器 COUNT狀態(tài)狀態(tài) 進(jìn)程名進(jìn)程名 進(jìn)程號(hào)進(jìn)程號(hào) 段號(hào)段號(hào) 存取控制存取控制華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系Ring 0Ring 1Ring 2Call ReturnCallReturnJumpRing 0Ring 1Ring 2DataaccessDataaccess華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電

10、力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系HandspreadFronthandBackhandEnd ofPage ListBeginning ofPage List華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系在釋放分區(qū)時(shí)，進(jìn)行的操作為：在釋放分區(qū)時(shí)，進(jìn)行的操作為：按按

11、D Di i的大小分成三種情況分別進(jìn)行處理：的大小分成三種情況分別進(jìn)行處理：D Di i大于等于大于等于2 2時(shí)：標(biāo)記被釋放分區(qū)為不適合合并；時(shí)：標(biāo)記被釋放分區(qū)為不適合合并；D Di i減減2 2；( (即即A Ai i減減1 1的同時(shí)的同時(shí)L Li i加加1)1)D Di i等于等于1 1時(shí)：標(biāo)記被釋放分區(qū)為適合合并，進(jìn)行可能的合并；時(shí)：標(biāo)記被釋放分區(qū)為適合合并，進(jìn)行可能的合并；D Di i改改為為0 0；( (即即A Ai i減減1 1的同時(shí)的同時(shí)L LI I不變不變) )D Di i等于等于0 0時(shí)：標(biāo)記被釋放分區(qū)為適合合并，進(jìn)行可能的合并；找一時(shí)：標(biāo)記被釋放分區(qū)為適合合并，進(jìn)行可能的合

12、并；找一個(gè)不適合合并的分區(qū)，改為適合合并，進(jìn)行可能的合并；個(gè)不適合合并的分區(qū)，改為適合合并，進(jìn)行可能的合并；D Di i不變；不變；( (即即A Ai i減減1 1的同時(shí)的同時(shí)L LI I減減1)1)注：為了提高系統(tǒng)分配和釋放分區(qū)的速度，通常把空閑分區(qū)按大小注：為了提高系統(tǒng)分配和釋放分區(qū)的速度，通常把空閑分區(qū)按大小組織成不同的雙向鏈表；每個(gè)鏈表中的分區(qū)大小都是相同的；不適組織成不同的雙向鏈表；每個(gè)鏈表中的分區(qū)大小都是相同的；不適合合并的分區(qū)放在隊(duì)頭，適合合并的分區(qū)放在隊(duì)尾。這樣，通常情合合并的分區(qū)放在隊(duì)頭，適合合并的分區(qū)放在隊(duì)尾。這樣，通常情況下分配和釋放的分區(qū)都是不適合合并的分區(qū)。況下分配和

13、釋放的分區(qū)都是不適合合并的分區(qū)。華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系后端頁面級(jí)分配器前端v節(jié)點(diǎn)緩存活動(dòng)v節(jié)點(diǎn)proc緩存活動(dòng)procsmsgb緩存活動(dòng)msgbsmbuf緩存活動(dòng)mbufs.華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系不用空間空閑對象活動(dòng)對象空閑對象活動(dòng)對象活動(dòng)對象活動(dòng)對象空閑對象不用空間kmem_slab結(jié)構(gòu)同一緩存的slab鏈表NULL華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北

14、電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系x86下下Windows 2000的系統(tǒng)空間劃分的系統(tǒng)空間劃分華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系Windows 2000的內(nèi)存共享的內(nèi)存共享華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系寫時(shí)復(fù)制寫時(shí)復(fù)制華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系二二地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)NT使用使用2級(jí)頁表結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換虛擬地址，第一級(jí)稱為頁目錄級(jí)頁表結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換虛擬地址，第一級(jí)稱為頁目錄（每個(gè)進(jìn)程一個(gè)頁目錄），第二級(jí)稱為頁表。每個(gè)頁目錄（每個(gè)進(jìn)程一個(gè)頁目錄），第二級(jí)稱為頁表。每個(gè)頁目錄或頁表有或頁表有10

15、24(210)個(gè)表項(xiàng)，每個(gè)表項(xiàng)為個(gè)表項(xiàng)，每個(gè)表項(xiàng)為4字節(jié)。由于每個(gè)頁字節(jié)。由于每個(gè)頁面為面為4KB，每個(gè)進(jìn)程的地址空間可為每個(gè)進(jìn)程的地址空間可為4GB（210*210*212）。）。華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系頁表號(hào)頁目錄號(hào)頁內(nèi)地址虛擬地址頁目錄頁目錄號(hào)頁表頁表號(hào)頁目錄地址物理地址空間華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系物理地址擴(kuò)展物理地址擴(kuò)展(PAE, Physical Address Extension)(PAE, Physical Address Extension)每個(gè)每個(gè)PDE和和PTE表項(xiàng)都是表項(xiàng)都是8個(gè)字節(jié)，物理頁面號(hào)為個(gè)字節(jié)，物理頁面