第18讲 存储器管理之请求分段存储管理方式

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1、第十八讲存储器管理之请求分段存储管理方式1引言概述：请求分段存储管理系统也与请求分页存储管理系统一样，为用户提供了一个比内存空间大得多的虚拟存储器。虚拟存储器的实际容量由计算机的地址结构确定。思想：在请求分段存储管理系统中，作业运行之前，只要求将当前需要的若干个分段装入内存，便可启动作业运行。在作业运行过程中，如果要访问的分段不在内存中，则通过调段功能将其调入，同时还可以通过置换功能将暂时不用的分段换出到外存，以便腾出内存空间。2请求分段中的硬件支持请求分段需要的硬件支持有：段表机制、缺页中断机构、地址变换机构。2.1段表机制段名段长段的基址存

2、取方式访问字段A修改位M存在位P增补位外存始址说明：存取方式：存取属性（执行、只读、允许读/写）访问字段A：记录该段被访问的频繁程度修改位M：表示该段在进入内存后，是否被修改过。存在位P：表示该段是否在内存中。增补位：表示在运行过程中，该段是否做过动态增长。外存地址：表示该段在外存中的起始地址。2.2缺段中断机构当被访问的段不在内存中时，将产生一缺段中断信号。其缺段中断的处理过程如图：2.3地址变换机构1分段的共享和保护为了实现分段共享，设置一个数据结构——共享段表，以及对共享段进行操作的过程。1.1共享段表说明:所有的共享段都在共享段表中对应

3、一个表项。其中：共享进程计数器count：记录有多少个进程需要共享该分段，设置一个整型变量count。存取控制字段：设定存取权限。段号：对于一个共享段，不同的进程可以各用不同的段号去共享该段。1.2共享段的分配和回收1.2.1共享段的分配基本过程：在为共享段分配内存时，对第一个请求使用该共享段的进程，由系统为该共享段分配一物理区，再把共享段调入该区，同时将该区的始址填入请求进程的段表的相应项中，还须在共享段表中增加一表项，填写有关数据，把count置为1；之后，当又有其它进程需要调用该共享段时，由于该共享段已被调入内存，故此时无须再为该段分配内

4、存，而只需在调用进程的段表中，增加一表项，填写该共享段的物理地址；在共享段的段表中，填上调用进程的进程名、存取控制等，再执行count∶=count+1操作，以表明有两个进程共享该段。就是：▪第一次访问：分配内存（1）增加共享段表；（2）修改进程段表。▪第二次访问：不用在分配内存了，因为已经把共享段调入内存（1）修改共享段表；（2）修改进程段表。1.1.1回收基本过程：当共享此段的某进程不再需要该段时，应将该段释放，包括撤消该进程段表中共享段所对应的表项，以及执行count∶=count—1操作。若结果为0，则须由系统回收该共享段的物理内存，以

5、及取消在共享段表中该段所对应的表项，表明此时已没有进程使用该段；否则(减1结果不为0)，则只是取消调用者进程在共享段表中的有关记录回收：count∶=count—1（1）count=0系统回收该共享段的物理内存，以及取消在共享段表中该段所对应的表项，表明此时已没有进程使用该段（2）count<>0取消调用者进程在共享段表中的有关记录，还有进程在使用该共享段。2分段保护在分段系统中，由于每个段在逻辑上是独立，因而比较容易实现信息保护。目前分段管理的保护主要有三种：v地址越界保护先利用段表寄存器中的段表长度与逻辑地址中的段号比较，若段号超界则产生越

6、界中断；再利用段表项中的段长与逻辑地址中的段内位移进行比较，若段内位移大于段长，也会产生越界中断。注：在允许段动态增长的系统中，允许段内位移大于段长。v访问控制保护（存取控制保护）在段表中设置了一个存取控制字段，用于规定对该段的访问方式。v环保护机构环的构成：OS核心在内环；重要的实用程序和操作系统服务在中间环；一般应用程序在外环。在环系统中，程序的访问和调用应遵循一定的规则：（1）一个程序可以访问同环或较低特权环中的数据；（2）一个程序可以调用同环或较高特权环中的服务；练习：1重定位是指；重定位的方式有两种：从作业的逻辑地址到物理地址的转换过

7、程。静态重定位和动态重定位。2如果一个程序为多个进程所共享，那么该程序的代码在执行的过程中不能被修改即程序应该是：可重入码3若计算机CPU给出的有效地址长度为32位,内存为32M，则该机的存储空间为M，作业的地址空间为：32M，232B。4把作业装入内存时随即进行地址变换的方式称为；而在作业执行期间，当访问到指令或数据时才进行地址变换的方式称为。静态重定位；动态重定位。5动态重定位的特点是：由硬件实现，在运行过程中进行地址变换。6用户程序中的地址称为逻辑地址，逻辑地址的集合称为；内存中的地址称为物理地址，物理地址的集合称为。地址空间；存储（物理

8、）空间。7在动态分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中的地址部分的空闲分区，从而保留了地址部分的大空闲区。低；高。8在分区管理中的移动（紧缩