存储管理虚拟存储请求式管理.ppt

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1、1内存的物理组织物理地址：把内存分成若干个大小相等的存储单元，每个单元给一个编号，这个编号称为内存地址（物理地址,绝对地址,实地址）,存储单元占8位，称作字节（byte）。物理地址空间：物理地址的集合称为物理地址空间（主存地址空间），它是一个一维的线性空间。2程序的逻辑结构程序地址：用户编程序时所用的地址（或称逻辑地址、虚地址），基本单位可与内存的基本单位相同，也可以不相同。程序地址空间（逻辑地址空间、虚地址空间）:用户的程序地址的集合称为逻辑地址空间，它的编址总是从0开始的，可以是一维线性空间，也可以是多维空间。34.6虚拟存储器的基

2、本概念4.6.1虚拟存储器的引入4.6.2虚拟存储器的实现方法4.6.1虚拟存储器的特征4.6.1虚拟存储器引入1.常规存储器管理方式的特征2.局部性原理3.虚拟存储器定义51.前面讨论的各种存储管理方法虽各有特长，但有一些共同的特点:首先是“一次性分配”。其次是“驻留性”。作业全部信息，必须一次性装入内存作业信息一旦装入内存便一直驻留到作业运行结束一方面使大作业的运行受到限制，另一方面又影响了多道程序的实现。62、局部性原理程序的局部性规律，程序往往会不均匀地高度局部化地访问内存。7（1）程序在执行时，在大多数情况下仍是顺序执行的。这

3、种特性使得程序的执行在一段时间内被限制在作业的某一局部范围。P.Denning有以下一些论点：（2）过程调用将会使程序的执行轨迹由一部分内存区域转至另一部分区域。但在大多数情况下，过程调用的深度都不超过5。在一段时间内，程序将会被局限于这些过程的范围内运行。8（3）程序中存在许多循环结构，它们可以多次重复执行。fori:=1tona[i]:=a[i]+1;（4）程序中还包括许多对数据结构的处理，它们往往都局限于很小的范围内。9局限性的表现：时间，空间（1）时间局限性时间局限性是指最近被访问的存储位置，很可能不久的将来还要被访问。支持这

4、种现象的是：(a)循环；(b)子程序；(c)栈；(d)用于计数和总计的变量。10（2）空间局限性空间局限性是指存储访问有集成一组的倾向，以致一旦某个位置被访问到，很有可能它附近的位置也要被访问。支持这种现象的是：a、数组遍历；b、代码的顺序执行；c、程序员倾向于将相关的变量定义相互靠近存放。11基于局部性原理，作业没有必要全部装入内存。如果计算机系统把辅助存储器当做主存储器的扩充，当作业运行时，不是将其全部信息装入内存，而是将必须部分先装入内存，其它部分仍存于辅存中。作业运行过程中随时把需要但又不在内存的信息装入内存，把暂时不用的信息淘

5、汰出去，以确保作业的正确运行。好象这个计算机系统向他们提供了一个容量很大的主存123、虚拟存储器的定义所谓虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。虚拟存储器的大小受计算机系统地址结构和可用外存数量的限制，与实际内存单元的数量无关。134.6.2虚拟存储器的实现方式离散分配存储管理方式是实现虚拟存储器的基础。1.分页请求系统2.分段请求系统141、页式虚拟存储系统是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的分页请求系统。15硬件支持：(1)请求分页的页表机制。(2)缺页中断

6、机构。(3)地址变换机构。软件支持：(1)实现请求调页的软件。(2)实现页面置换的软件。162、请求分段系统这是在分段系统的基础上，增加了请求调段及分段置换功能后，所形成的段式虚拟存储系统。17为了实现请求分段，系统要提供硬件支持：(1)请求分段的段表机制。(2)缺段中断机构。(3)地址变换机构。同样地，请求调段和段的置换功能的实现也需要得到OS的支持。184.6.3虚拟存储器的特征离散性是虚拟存储器最基本的要求，虚拟性是它的最重要特征，另外虚拟存储器还具有多次性和对换性。191、离散性离散性是指在内存分配时采用离散分配方式。2、多次性

7、作业分多次装入内存3、对换性→运行时换进换出4、虚拟性→逻辑上扩充内存容量最基本特性204.7请求分页存储管理方式请求分页存储管理方式是建立在纯分页基础上的.其基本思想:在进程开始运行之前，不是装入全部页面，而是装入一个或零个页面，之后根据进程运行的需要，动态装入其它页面；当内存空间已满，而又需要装入新的页面时，则根据某种算法淘汰某个页面，以便装入新的页面214.7.1请求分页中的硬件支持一、页表机制二、缺页中断机构三、地址变换机构页表的作用是实现从用户地址空间中的逻辑地址到内存空间的物理地址的转换。22请求页式管理中对地址空间分页，内

8、存分块与基本分页管理一样，但对虚页的管理是不同的。要访问的页面不在内存中，如何发现和处理这种情况？这是请求分页存储管理要解决的两个基本问题23在纯分页系统中，页表的内容为：页号物理块号针对第一个问题：如何发