《13-存储管理-3》

《《13-存储管理-3》》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、本次课主要内容分段的概念分段与分页的比较地址变换过程分段系统中实现虚拟存储器段式存储管理一、分段的概念用户程序的结构通常是：有一个主程序和它调用的一组子程序、函数，过程或模块等，也可以是各种DS如表格，数值，栈等。分段思想：利用动态重定位技术，可以将进程的不同部分加载到内存的不同区域，即可以将进程加载（换入）到几个小的、不一定连续的内存块中，从而可以减轻对大块连续内存的需求压力。分段实现：每个进程都需要一个段表来描述进程各个分区的开始位置和界线。在分段技术中，每个逻辑地址由两部分组成：段号：在进

2、程段表中的序号，用来确定分区的开始位置和界线。偏移量：即相对地址，是相对于分区开始位置的偏移量，用来定位内存单元。堆栈数据代码基地址基地址基地址界线界线界线段号段内地址datasegment;定义数据段…dataendsextrasegment;定义附加段…extraendscodesegment;定义代码段assumecs:code,ds:data,es:extrastart:movax,datamovds,ax;段地址段寄存器…codeendsendstart分段地址空间：地址用段名(号)

3、和段内位移来表示，是二维的分页地址空间：用户指定单一地址，由硬件将共分成页号和位移两部分，是一维的段是信息的逻辑单位，是一段连续的地址空间，段在逻辑上是一组整体的信息，每段都有自己的名字即段号。它可以是主程序、子程序、数据和工作区等。页是信息的物理单位。分段与分页的比较理解------页是一维的分段设计思想一个进程可以有N个独立的段（N≥1）每个段内从0开始编址各个段在内存中可以存放在不连续的分区中。每个段内的所有数据要连续存放。每个进程有一个段表记录各个段在内存中的位置。二、分段管理的实现1、

4、段表每个进程一张。段表的每个表目一般有四个基本数据项：状态：指该段是否在内存；存取权：供保护用，分为可读、可写、可执行；段长存取权状态起始地址2、地址变换过程SWLACPUST长度ST地址CR(控制寄存器)+ST段长起址<+PANY越界中断处理S例：考虑如下段表段号基址长度02196001230014290100313275804195296下述逻辑地址的物理地址是什么？（1）0，430（2）1，10（3）2，5006492310地址越界三、分段系统中实现虚拟存储器以段为单位进行内外存之间的换入

5、和换出。1、段表内容增加：特征位（在/不在内存，是否可共享）存取权限位（读，写，执行）标志位（是否修改过，能否移动）扩充位（固定长/可扩充）进程在执行过程中，有时需要扩大分段，如数据段。由于要访问的地址超出原有的段长，所以发越界中断。操作系统处理中断时，首先判断该段的“扩充位”，如可扩充，则增加段的长度；否则按出错处理。2、越界中断处理检查内存中是否有足够的空闲空间①若有，则装入该段，修改有关数据结构，中断返回。②若没有，检查内存中空闲区的总和是否满足要求，是则应采用紧缩技术，转①；否则，淘汰一

6、（些）段，转①3、缺段中断处理大型程序：若干程序段，若干数据段一些熟知的事实：进程的某些程序段在进程运行期间可能根本不用互斥执行的程序段没有必要同时驻留内存有些程序段执行一次后不再用到4、段的动态链接静态链接：为了程序正确执行，必须由连接装配程序把它们连接成一个可运行的目标程序，并在程序运行前都装入内存。问题：花费时间，浪费空间动态链接：在程序开始运行时，只将主程序段装配好并调入内存，其它各段的装配是在主程序段的运行过程中逐步完成。每当需要调用一个新段时，再将这个新段装配好，并与主程序段链接四、

7、段式虚拟存储实现内存保护段表中的每一项是一个段描述符，其中可以包含一些保护信息，如段的大小（界线）和访问方式（只读、读写、执行等）。在每一次地址转换前，都要作合法性检查，如地址是否越界、访问是否合法等。这种检查是由硬件完成的，且不可屏蔽。只有通过合法性检查以后，才能进行地址转换，才能真正访问段中的内容。越界或不合法的访问会引起处理器异常。五、利用分段技术可以实现内存共享如果一个段描述符出现在两个进程的段表中，那么在两个进程中都可以访问到该段的内容，从而可以实现内存的共享。data2data1co

8、de68348442543062base25286limit90003885043062base25286limit进程1的段表进程2的段表5、段式虚拟存储的优点和缺点优点：①有利于用户对程序地址空间的了解，便于对各程序段的共享和保护。②允许用户地址空间大于实际内存空间，为多道程序运行提供了支持。③便于动态连接，从而避免静态连接造成的某些时间和空间的浪费。缺点：同请求分页式系统。如高硬件成本、增加软件的时间、空间开销，系统复杂性等。还有：①在外存中管理可变尺寸的分段有不少困难。②每个分段的大小受