第九章存儲器結(jié)構(gòu)

第9章存儲器結(jié)構(gòu)9.1存儲器的層次結(jié)構(gòu)9.2Cache存儲器9.3虛擬存儲器9.4基本Cache和虛擬存儲器的擴展9.5實例：Pentium/Windows個人計算機上的內(nèi)存管理1湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.1存儲器的層次結(jié)構(gòu)圖9.1一般的存儲器層次物理內(nèi)存：由動態(tài)RAM組成。Cache存儲器：由靜態(tài)RAM構(gòu)成，比DRAM快得多，但也昂貴的多。Cache是物理內(nèi)存的部分副本。虛擬存儲器：空間比物理內(nèi)存大得多邏輯空間。虛擬管理器通過在物理內(nèi)存和一個存儲介質(zhì)之間調(diào)度來達到訪問的目的。2湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院哈佛結(jié)構(gòu)：計算機存儲系統(tǒng)的Cache層次中，每一級Cache包含兩個單獨的Cache存儲器，其中一個是指令Cache，一個是數(shù)據(jù)Cache。9.2Cache存儲器大部分計算機在CPU和物理內(nèi)存之間包含一個較小容量的Cache存儲器，而不是使用Cache存儲器構(gòu)建計算機的整個存儲系統(tǒng)。目標是在合理的價格下減少處理器的內(nèi)存訪問時間。3湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.2.1相聯(lián)存儲器一般存儲器：接收一個地址，訪問該地址中的數(shù)據(jù)。相聯(lián)存儲器：并行搜索所有單元，標記那些與特定數(shù)據(jù)匹配的單元，然后連續(xù)讀出匹配的數(shù)據(jù)值。4湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院考慮一個由8個字單元組成的簡單的相聯(lián)存儲器，每個單元有16位，如圖9.2所示。除數(shù)據(jù)位外，每單元都有一個額外的標記位V。（數(shù)據(jù)有效位，為1說明這個單元數(shù)據(jù)有效，為0說明數(shù)據(jù)無效）圖9.2相聯(lián)存儲器的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)5湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院為了從相聯(lián)存儲器中讀出一個值，CPU必須給出兩個值，即要被匹配的數(shù)據(jù)值、以及哪些位需要檢查。第一個值是參數(shù)或數(shù)據(jù)，第二個值是屏蔽位或關(guān)鍵位

如果滿足如下的公式，則匹配就會發(fā)生6湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院屏蔽寄存器中值為1的每一位，單元中的值與數(shù)據(jù)寄存器中的值都相同單元的有效位被設(shè)置為1；例如(參考圖9.2)：屏蔽寄存器K

1111000000000000數(shù)據(jù)寄存器D

1010XXXXXXXXXXXX數(shù)據(jù)位M1010110100000111執(zhí)行0000XXXXXXXXXXXX執(zhí)行1111XXXXXXXXXXXX執(zhí)行11111111

1111

11117湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院Vi始終為1，所以最終結(jié)果為：11111111

1111

1111

找到一個匹配因此該數(shù)據(jù)位M對應(yīng)的匹配寄存器的一個單元設(shè)置為18湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院將數(shù)據(jù)寫回相聯(lián)存儲器CPU把數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)寄存器并發(fā)出寫信號。相聯(lián)存儲器檢查所有單元的有效位，并找到有效位為0的一個單元，如果找到，把數(shù)據(jù)存到這個單元，同時將有效位設(shè)為1。如果沒有找到，必須采用替換算法清除一個單元來保存數(shù)據(jù)。

常見的替換算法FIFOLRURANDOM9湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.2.2相聯(lián)映象的Cache存儲器圖9.3相對簡單CPU的相聯(lián)Cache64K的8位內(nèi)存10湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院圖9.3中：每一個單元中的前16位由內(nèi)存地址構(gòu)成，可以尋址到64K的地址空間。后8位描述的是存儲在該物理內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù)。屏蔽寄存器只需設(shè)置一次。在上圖中可以設(shè)成11111111

1111

11110000000011湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院作用于數(shù)據(jù)行或數(shù)據(jù)塊的相聯(lián)存儲器存儲器在每個單元存儲4個字節(jié)的數(shù)據(jù)。（如圖9.4）同一個單元的4個數(shù)據(jù)具有相同的高位地址，即高14位相同。比圖9.3中的相聯(lián)存儲器采用了更多的位數(shù)（46位vs24位）。12湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院圖9.4相對簡單CPU中，行大小為4字節(jié)的相聯(lián)Cache13湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院優(yōu)點：利用了訪問的局部性原理：當(dāng)內(nèi)存單元X中的指令被訪問時，下一條被執(zhí)行的指令非常有可能就在內(nèi)存單元X+1中。例如： 當(dāng)訪問地址0單元的時候，整個塊（0，1，2，3）的值都被從物理內(nèi)存讀入Cache。

當(dāng)CPU下次要執(zhí)行在內(nèi)存單元1、2、3中的指令時，它們已在cache中即能被訪問，而不必從較慢的物理內(nèi)存中讀取。14湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院不僅指令具有訪問的局部性，數(shù)據(jù)同樣也具有訪問的局部性

如編譯器通常將一列數(shù)組元素安排到相鄰的內(nèi)存單元中，以方便處理器順序訪問數(shù)據(jù)值。

15湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.2.3直接映象的Cache存儲器一種利用標準的SRAM、廉價的Cache映射方案物理內(nèi)存Cache深度為1k64kx8位xxxxxx1111111111111111111116湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院索引

Cache地址的低十位，用來選擇Cache

的一個特定單元標簽

原始地址中不是索引的那些高位。直接映象的Cache存儲器一個單元包括（圖9.5)： 標簽 數(shù)據(jù) 有效值17湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院圖9.5相對簡單CPU的直接映象Cache18湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院另外一種直接映像Cache存儲器圖9.6:相對簡單的CPU中，行大小為4字節(jié)的直接映像Cache19湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院直接映像的Cache存儲器

優(yōu)點：

價格低

容量大

缺點：靈活性差如前所述，物理內(nèi)存中 任何形式為xxxxxx11 11111111的地址都只能 映射到Cache中地址為 1111111111的單元中20湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院JUMP1000HJUMP0000H考慮下面的代碼：00000000

0000

0000（0000H）:JUMP1000H0001000000000000（1000H）:JUMP0000H直接映象Cache地址000000000021湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院

第一條指令被取出放入cache中?；诘?0位地址位，它被映射到cache單元0000000000。標識域被設(shè)置為地址位中的6個高位，即000000?，F(xiàn)在，它被執(zhí)行，CPU在單元1000H中取指令，它的低10位也為000000，因此，它被取出并裝入cache中，并且設(shè)置標識值為000100，覆蓋以前的值。JUMP跳轉(zhuǎn)反過來執(zhí)行到單元0000H，這樣，盡管其他cache單元全都可用，但這兩條指令仍會不斷的彼此覆蓋。22湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.2.4組相聯(lián)映像的cache存儲器特點靈活性增強 減少由直接映像帶來的覆蓋數(shù)據(jù)的問題采用比較便宜的SRAMN路組相聯(lián)：每個單元能夠包含N個字節(jié)或字

直接映像的cache可以看作是一個一路 組相聯(lián)映像cache存儲器23湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院考察大小為1k的2路組相聯(lián)cache（如圖9.7）該cache有1k個數(shù)據(jù)入口，每個單元2個數(shù)據(jù)值，因此有512個單元用9個地址位選擇cache單元，剩下的7位說明標簽值計數(shù)值用來紀錄數(shù)據(jù)什么時候被訪問過了圖9.7相對簡單CPU的2路組相聯(lián)cache24湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院JUMP1000HJUMP0000H重新考慮下面的代碼：00000000

0000

0000（0000H）:JUMP1000H0001000000000000（1000H）:JUMP0000H組相聯(lián)映象cache地址000000000025湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院

用在9.2.3的代碼例子中，cache就不會覆蓋任一條指令。JUMP1000H這條指令將會被取出存入cache單元0的一路中。然后，指令0000H將會被取出放入同一單元的另一路中。從這可以看出，指令都從cache取出并被連續(xù)的執(zhí)行。26湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院一種采用數(shù)據(jù)行的組相聯(lián)cache圖9.8相對簡單CPU中具有4字節(jié)數(shù)據(jù)行的2路組相聯(lián)cache27湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.2.5在cache中替換數(shù)據(jù)問題的引出：計算機開始執(zhí)行一個程序。它 從內(nèi)存中取指令和數(shù)據(jù)，同時 將這些值載入cache。當(dāng)cache為 空或很少被占用時，會工作的 很好。但是，最終計算機會要 將數(shù)據(jù)移入到已占用的cache單 元。此時，將哪個數(shù)據(jù)移出 cache，以及此數(shù)據(jù)如何在保存 到物理內(nèi)存，這一問題就變得 至關(guān)重要28湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院替換策略：FIFO先進先出原則LRU近期最少使用原則隨機策略29湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院1.FIFO先進先出策略按順序填充相聯(lián)存儲器，當(dāng)cache

占滿時返回最頂單元，用新數(shù)據(jù) 替換原有數(shù)據(jù)只要一個寄存器就能實現(xiàn)

該寄存器保存下一個要被替換的 單元的指針性能較好30湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院2.LRU近期最少使用策略跟蹤單元的訪問順序，用新的數(shù) 據(jù)替換近期最少使用的數(shù)據(jù)每個cache單元需要一個計數(shù)器

最近訪問的數(shù)據(jù)，將相應(yīng)的計數(shù) 器置為0；其余的計數(shù)器依次加1性能好31湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院例：在一個4路組相聯(lián)cache單元中應(yīng)用LRU策略TDCVTDCVTDCVTDCVCc21Bb11Aa01---01.Cache單元的當(dāng)前狀態(tài)2.CPU訪問DTDCVTDCVTDCVTDCVCc31Bb21Aa11Dd0132湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院3.CPU訪問ETDCVTDCVTDCVTDCVEe01Bb31Aa21Dd114.CPU訪問ATDCVTDCVTDCVTDCVEe11Bb31Aa01Dd2133湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院3.RANDOM隨機策略隨機的選擇一個單元給新的數(shù)據(jù) 使用性能較好，與FIFO策略差不多34湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.2.6寫數(shù)據(jù)到cache寫直達法

每次信息從CPU寫入cache單元 中時，也要寫回相應(yīng)的物理內(nèi)存 單元中

回寫法

寫入cache中的值并不總是被寫 回物理內(nèi)存。僅在數(shù)據(jù)被移出

cache時寫回物理內(nèi)存一次

35湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院處理寫失效問題按寫分配法

把單元裝入cache，然后使用寫 直達法或?qū)懟胤ò褦?shù)據(jù)寫到cache

不按寫分配法

直接更新物理內(nèi)存中的值，而 不把值寫回cache

36湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.2.7cache的性能評判性能的標準Cache命中

要訪問的數(shù)據(jù)已在cache中Cache失效

要訪問的數(shù)據(jù)不在cache中37湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院命中率：指由cache（而不是物理內(nèi)存） 提供服務(wù)的訪存百分比

平均訪問時間：是cache訪問時間Tc和內(nèi) 存訪問時間Tp的加權(quán)平均，權(quán) 值是hTm=hTc+(1-h)Tp

失效率：指由物理內(nèi)存（而不是cache

） 提供服務(wù)的訪存百分比

38湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院表9.1hTm(單位ns)0600.1550.2500.3450.4400.5350.6300.7250.8200.915110Tc=10nsTp=60ns結(jié)論：增加命中率能夠減少平均訪問時間39湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院現(xiàn)在來考慮前面所討論過的各種映射策略是如何計算命中率和平均訪問時間的。假定一臺計算機含有8字節(jié)的相聯(lián)cache，或者直接映射cache，或者2路組相聯(lián)cache。CPU訪問下列單元序列，每個值的下標是其物理內(nèi)存地址的低3位。A0B0C2A0D1B0E4F5A0C2D1B0

G3C2H7I6A0B0

現(xiàn)在我們來確定在三種不同cache配置下的命中率和平均訪問時間，還是假設(shè)TC＝10ns，TP＝60ns。

40湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院首先考慮相聯(lián)cache，它初始化為空，使用FIFO的替換策略。在18次訪問中，有7次命中，命中率為h＝0.389，平均訪問時間為TM＝40.56ns。

表9.2相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡

41湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院直接映射cache的結(jié)果如表9.3所示，有3次命中，其命中率h＝0.167，平均訪問時間TM＝50.67ns。

表9.3直接映射cache的執(zhí)行軌跡

DataABCADBEFACDBGCHIAB

0ABBAABBBAAABBBBBABC1

DDDDDDDDDDDDDDA2

CCCCCCCCCCCCCCCCC3

GGGGGGH4

EEEEEEEEEEEEE5

FFFFFFFFFFF

6

|||

7

HHHHHit?

√√

√

42湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院最后，2路組相聯(lián)cache的結(jié)果如表9.4所示，使用了LRU替換策略和計數(shù)值。該cache有7次命中，其命中率h＝0.389，平均訪問時間TM＝40.56ns。

DataABCADBEFACDBGCHIAB

0C0A-0A-1B-0A-1B-0A-0B-1A-0B-1A-1B-0E-0B-1E-0B-1E-1A-0E-1A-0B-0A-1B-0A-1B-0A-1B-0A-1B-0A-1B-0A-1B-1A-0B-0A-0A1C1

D-0D-0D-0D-1F-0D-1F-0D-1F-0D-0F-1D-0F-1D-0F-1D-0F-1D-0F-1D-0F-1D-0F-1D-0F-1H2E2

C-0C-0C-0C-0C-0C-0C-0C-0C-0C-0C-0C-0C-0C-01-0C-01-0C-01-0

33

G-0G-0G-1H-0G-1H-0G-1H-0G-1H-0Hit?

√

√

√√

√

√√表9.42路組相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡

E-143湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院現(xiàn)在，考慮這個同樣的系統(tǒng)，但這次有2字節(jié)的數(shù)據(jù)行。組成相關(guān)行的數(shù)據(jù)對有A和J，B和D，C和G，E和F，I和H。使用上例相同的替換策略（相聯(lián)cache采用FIFO，組相聯(lián)采用LRU），相同的訪問時間（TC＝10ns，TP＝60ns），我們來重新計算cache的性能。相聯(lián)、直接和2路組相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡分別如表9.5、9.6和9.7所示。

44湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院表9.52字節(jié)行大小的相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡

DataABCADBEFACDBGCHIAB

AAAAAAAAAAAAAA||||

CJJJJJJJJJJJJJJJHHHH

A

BBBBBBBBBBBBBBBAA

C

DDDDDDDDDDDDDDDJJ

H

CCCCCCCCCCCCCCCB

E

GGGGGGGGGGGGGGGD

EEEEEEEEEEEE

FFFFFFFFFFFFHit?

√√√

√√√√√√√

√

相聯(lián)cache的h＝0.611，TM＝29.44ns45湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院表9.62字節(jié)行大小的直接映射cache的執(zhí)行軌跡

DataABCADBEFACDBGCHIAB

0ABBABBBBAABBBBBBABC1JDDJDDDDJJDDDDDDJDA2

CCCCCCCCCCCCCCCCC3

GGGGGGGGGGGGGGGGH4

EEEEEEEEEEEEE5

FFFFFFFFFFFF

6

I|||

7

HHHHHit?

√

√

√

√√√

√

直接映射cache的h＝0.389，TM＝40.56ns46湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院表9.72字節(jié)行大小的2路組相聯(lián)cache的執(zhí)行軌跡

2路組相聯(lián)cache的h＝0.611，TM＝29.44nsDataABCADBEFACDBGCHIAB0C1A0C1H2E323A-0J-0A-1J-1A-1J-1A-0J-0A-1J-1A-1J-1E-0F-0E-0F-0E-1F-1E-1F-1B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-1D-1B-0D-0B-0D-0B-0D-0B-1D-1B-0D-0B-0D-0B-1D-1B-1D-1A-0J-0A-0J-0A-1J-1A-1J-1A-1J-1A-1J-1A-1J-1A-1J-1A-0J-0A-1J-1C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-0G-0C-1G-1C-1G-1C-1G-1C-1G-1I-0H-0I-0H-0I-0H-0I-0H-0Hit?√√√√√√√√√√√47湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.3虛擬存儲器存儲管理單元 在物理內(nèi)存和較慢的存儲設(shè)備間移動數(shù)據(jù)虛擬存儲器的主要實現(xiàn)方法：分頁和分段交換磁盤交換文件48湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.3.1分頁

頁面：在分頁技術(shù)中，整個邏輯地址空間被劃分為連續(xù)的塊叫做頁面頁面的特點：每個頁尺寸相同頁面不可重疊，每個邏輯地址確切地 屬于某個頁面49湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院一個頁面或者包含程序指令或者包含數(shù)據(jù)，不能同時包含兩者4.可能導(dǎo)致內(nèi)部碎片問題內(nèi)部碎片：假設(shè)MMU實現(xiàn)的頁式存儲器中每個頁面大小為4K，一個4K+1大小的程序需要MMU分配兩個存儲器頁面，盡管它的第二個頁面只用了4K單元的一個單元，這就是所謂的內(nèi)存碎片50湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院圖9.10相對簡單CPU一種可能的內(nèi)存配置它具有64k的邏輯地址空間，16k的物理內(nèi)存，頁面大小4k51湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院分頁系統(tǒng)必須解決的問題：何時將某頁移入內(nèi)存？CPU如何在物理內(nèi)存找到數(shù)據(jù)，尤其邏輯地址和物理地址不一至的情況下？當(dāng)所有頁框都裝有頁面，而CPU需要訪問的數(shù)據(jù)不在這些頁面怎么辦？52湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院存儲管理單元處理上述所有問題完成邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生缺頁故障，將數(shù)據(jù)從頁面裝入到物理內(nèi)存產(chǎn)生請求頁，把新的請求頁移入到物理內(nèi)存53湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院圖9.11存儲器層次結(jié)構(gòu)中的MMU配置54湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院

在處理器需要訪問數(shù)據(jù)，MMU將數(shù)據(jù)從邏輯地址裝入物理地址的整個處理過程中，CPU沒有訪問物理單元的任何信息 例：指令LDAC4324H如何理解？ 答案：把數(shù)據(jù)從邏輯地址4234H裝入累加器將邏輯單元4234H的數(shù)據(jù)裝入累加器，此數(shù)據(jù)實際存儲在物理單元3234H中系統(tǒng)更傾向解釋成155湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院頁表的概念MMU用頁表來跟蹤哪一頁存儲在哪個幀中

頁表的組成（如圖9.12）：幀指示域(frame)有效位(valid)計數(shù)值（count，有些頁表不需要）臟位(dirty)56湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院圖9.12（a）頁表，（b）對應(yīng)的物理內(nèi)存

相對簡單CPU的頁表，有16K的物理內(nèi)存，頁面大小為4K。頁表包含了16個單元，每一單元對應(yīng)邏輯地址空間的一個頁面，它包含一個2bit的域，表明了該邏輯頁存儲在哪一個幀中每一單元還包含一個有效位

0頁，對應(yīng)于邏輯地址0000H~1FFFH，存儲在1號幀中，物理地址為1000H~1FFFH

57湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院MMU中邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換MMU將邏輯地址看作兩個部分 頁和偏移量例：考慮LDAC4234H，MMC如何將邏輯 地址4234H轉(zhuǎn)換成物理地址（如圖9.13）58湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院圖9.13用頁表將邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址高4位邏輯地址表明頁號，剩下的12位為偏移量四個高位為0100

幀號11表明頁被映射到3號幀此值與12位的偏移量拼接，生成物理地址1100100011010059湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院圖9.13所示的MMU并沒有很好的轉(zhuǎn)換地址

? 因為從頁表中讀幀號會有一個延時，并且由于取出相鄰的指令，系統(tǒng)可能連續(xù)的成百上千次的讀這一相同的值

變換旁視緩沖器可以解決上述問題（圖9.14），其功能跟頁表一樣，可產(chǎn)生幀值，但它更快，這樣就提高了性能60湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院圖9.14使用TLB轉(zhuǎn)換邏輯地址到物理地址注意TLB沒有必要包含計數(shù)位或者臟位，因為這些信息仍然保存在頁表中。TLB中的每一個地址入口包含在頁表中，但反過來不成立

61湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院例：考慮一臺含有相對簡單CPU，相同內(nèi)存配置的計算機。它必須取、翻譯和執(zhí)行下列程序（如表9.8）0000H:LDAC4234H0003H:STAC4235H0006H:JUMP1000H1000-1063H:(100registerinstructions)1064H:JUMP2000H2000H-2031H:(50registerinstructions)2032H:JUMP0100H0100H-01C7H:(200registerinstructions)01C8H:JUMP3000H3000H-3063H:(100registerinstructions)3064H:JUMP0000H4234H:27H(datavalue)62湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院

PageTableAdress0000H0003H0006H1000H-1064H2000H-2032H0100H-01C8H3000H-3064H0000HPageFVCDFVCDFVCDFVCDFVCDFVCDFVCDFVCD

001100110011001100120011001100110

12100211021202130-0--

23100311031203130

311001120

4110011011111112111311131-0--2100表9.8使用LRU替換算法的部分頁表和TLB值

TLBPFVPFVPFVPFVPFVPFVPFVPFV

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001

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001

001

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23163湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院

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0010010010010010--0-110

1210210210210--0-

2310310310310

3010010

4110111111111111111210表9.9使用FIFO替換算法的部分頁表和TLB值PFVPFVPFVPFVPFVPFVPFV

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001

001

001

001

301301

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23164湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院9.3.1分段

分段：在分段技術(shù)中，程序被劃分為幾段，每段為一個自包含的單元分段的特點：每個段大小可以變化分段存在外部碎片問題65湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院外部碎片：內(nèi)存駐留有3個段，另有8K自由空間。而這8K空間被劃分開了，于是不移動或撤除某個當(dāng)前載入段的話，大小超過3K的段已無法裝入內(nèi)存（如圖9.16）圖9.16由于分段引起的物理內(nèi)存外部碎片66湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院分段機制中邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換

圖9.15分段機制中邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換邏輯地址被剖分為段號和偏移量

67湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院段號輸入到段表中，如果段已被裝入內(nèi)存，輸出段的起始地址和段大小