操作系統(tǒng)教學(xué)課件：第4章 存儲(chǔ)器管理-2

1、第四章 存儲(chǔ)器管理分頁(yè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和不足優(yōu)點(diǎn)：顯著提高了內(nèi)存利用率。不足： “頁(yè)”是一個(gè)物理單位，不具有完整的邏輯意義。不能滿足用戶和程序員在編程和使用上的多方面需求。一、分段存儲(chǔ)管理方式的引入1 方便編程：程序通常按邏輯關(guān)系分為若干個(gè)段，每個(gè)段從0編址，并有名字和長(zhǎng)度，訪問的邏輯地址由段名和段內(nèi)偏移量決定。2 信息共享：共享是以信息為邏輯單位。頁(yè)是存儲(chǔ)信息的物理單位，段是信息的邏輯單位。3 信息保護(hù)：保護(hù)也是以信息為邏輯單位。4 動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)：實(shí)際應(yīng)用中，某些段（數(shù)據(jù)段）會(huì)不斷增長(zhǎng)，其它存儲(chǔ)管理方法均難以實(shí)現(xiàn)。5 動(dòng)態(tài)鏈接：動(dòng)態(tài)鏈接以段為單位。4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式一、分段的引入二、分段和段

2、表三、邏輯地址結(jié)構(gòu)四、地址變換機(jī)構(gòu)4.5 基本分段存儲(chǔ)管理五、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式二、分段和段表物理內(nèi)存0以段為單位，將每個(gè)段裝入內(nèi)存中一塊連續(xù)的地址空間。內(nèi)存空間采用動(dòng)態(tài)分區(qū)分配方式。程序按照邏輯功能劃分成若干個(gè)段。每個(gè)段都從0開始順序編址。主程序二、分段和段表4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式子程序數(shù)據(jù)段1232k0050k010k用戶程序物理內(nèi)存主程序二、分段和段表4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式子程序數(shù)據(jù)段120段表段號(hào)段長(zhǎng)基址01232k50k10k20k120k210k20k120k210k 段表記錄各段的長(zhǎng)度以及在內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的基址；段表一般存放在內(nèi)存中；三、邏輯地址結(jié)構(gòu)問題一：分段存儲(chǔ)管理中

3、的邏輯地址表示：一維的？二維的？4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式三、邏輯地址結(jié)構(gòu)4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式0000000000000000000000011011111100011011010101010101010110000012345678910111213141516000011110001101100011011000000011011111100011011000011110001101100011011012012345600000001101111100011001012300011011分頁(yè)分段問題1：分段存儲(chǔ)管理中的邏輯地址表示：?jiǎn)栴}2：邏輯地址結(jié)構(gòu)如何確定？三、邏輯地址結(jié)構(gòu)

4、一維的？二維的？4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式段號(hào)段內(nèi)位移段號(hào)寬度由系統(tǒng)允許的最大段數(shù)確定。三、邏輯地址結(jié)構(gòu)4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式段內(nèi)位移寬度由系統(tǒng)允許的最大段長(zhǎng)確定。例：采用段式存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，若地址用24位表示，其中8位表示段號(hào)，則允許段的最大長(zhǎng)度是（ ） A.224 B. 216 C. 28 D. 232三、邏輯地址結(jié)構(gòu)4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式實(shí)現(xiàn)從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換四、地址變換機(jī)構(gòu)根據(jù)分段的做法，段表的結(jié)構(gòu)，以及邏輯地址結(jié)構(gòu)，地址轉(zhuǎn)換應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)？ 4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式段號(hào)段內(nèi)位移物理地址段表長(zhǎng)度段表始址段表寄存器段內(nèi)地址段號(hào)邏輯地址+210k10k2120k50

5、k120k32k0基址段長(zhǎng)段號(hào)+四、地址變換機(jī)構(gòu)越界中斷120k例：在一個(gè)段式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，其段表為： 段號(hào) 基址 段長(zhǎng) 0 210 500 1 2350 20 2 100 90 3 1350 590試求下面兩個(gè)邏輯地址對(duì)應(yīng)的物理地址。（0，430），（2，120）四、地址變換機(jī)構(gòu)4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式練習(xí)：已知某分段管理系統(tǒng)的地址結(jié)構(gòu)為：段號(hào)2位，段內(nèi)地址16位。某段表的內(nèi)容如下：段號(hào) 段首址 段長(zhǎng)度0 120K 40K1 760K 30K2 480K 20K3 370K 20K邏輯地址(2154)10,(010100011010001001)2 對(duì)應(yīng)的物理地址分別是多少？四、地址變

6、換機(jī)構(gòu)4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式分頁(yè)和分段的主要區(qū)別頁(yè)式存儲(chǔ)管理段式存儲(chǔ)管理目的實(shí)現(xiàn)非連續(xù)分配,解決碎片問題更好滿足用戶需要信息單位頁(yè)（物理單位）段（邏輯單位）大小固定（由系統(tǒng)定）不定（由用戶程序定）內(nèi)存分配單位頁(yè)段程序地址空間一維二維優(yōu)點(diǎn)有效解決了碎片問題有效提高內(nèi)存的利用率更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與保護(hù)段長(zhǎng)可動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)便于動(dòng)態(tài)鏈接二者優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合-段頁(yè)式存儲(chǔ)管理 即先將用戶程序分成若干個(gè)段（段式），并為每一個(gè)段賦一個(gè)段名，再把每個(gè)段分成若干個(gè)頁(yè)（頁(yè)式）。 地址結(jié)構(gòu)由段號(hào)、段內(nèi)頁(yè)號(hào)、及頁(yè)內(nèi)位移三部分所組成。五、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式主程序段數(shù)據(jù)段子程序段04k8k12k16k04k8k04k8k12k用戶程序段號(hào)段內(nèi)頁(yè)號(hào)頁(yè)內(nèi)位移邏輯地址4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式五、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式中的地址轉(zhuǎn)換如何實(shí)現(xiàn)？ 段號(hào)段內(nèi)頁(yè)號(hào)頁(yè)內(nèi)位移五、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式段表始址