资源描述：
《ch4-4.3分页和4.4分段式存储管理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4.3分页式存储管理4.3.1分页式存储管理的基本原理4.3.2快表4.3.3分页式存储空间的分配和去配4.3.4分页式存储空间的页面共享和保护4.3.5多级页表4.3.6反置页表4.3.1分页式存储管理 基本原理(1)•为什么要引进分页技术?•基本原理(1)页框(2)页面(3)逻辑地址形式(4)页表和地址转换分页式存储管理基本原理(2)作业的页面与分给的页框如何建立联系呢？逻辑地址(页面)如何变换成物理地址(页框)呢？作业的物理地址空间由连续变成分散后，如何保证程序正确执行呢？•使用动态重定位技术，给每个页面设立重定位
2、寄存器，重定位寄存器的集合便称页表。•页表是操作系统为每个用户作业建立的，用来记录程序页面和主存对应页框的对照表。页式存储管理的地址转换 和存储保护页表基址寄存器物理地址逻辑地址01··pb···页表CPUpdbd主存分页存储管理的地址转换4.3.2快表相联存储器快表的格式采用相联存储器后地址转换采用相联存储器的地址转换假定访问主存时间为100毫微秒，访问相联存储器时间为20毫微秒，相联存储器为32个单元时快表命中率可达90%，按逻辑地址存取的平均时间为：（100＋20）×90%＋(100+100+20)×(1-90%)
3、＝130毫微秒比两次访问主存的时间100毫微秒×2+20＝200毫微秒下降了三成多。4.3.3分页式存储空间的分配和去配(1)位示图法链表方法分配算法主存分配的位示图和链表方法4.3.4分页存储空间的页面共享 和保护(1)数据共享:各自页表项指向共享数据页框程序共享:共享的程序必须规定统一的页号标志位保护方法：指出页框的访问权限键保护方法：检查是否合法用户分页存储空间的页面共享和保护(2)共享库：含共享函数的目标代码动态链接器:将共享库加载到主存并与程序链接编译和动态链接共享库的过程：分页存储空间的页面共享和保护(3)W
4、indows动态链接编译后的目标文件引入库(DLL函数的定位信息)链接器可执行程序主存重要定位信息动态链接库调用DLL中的函数4.3.5多级页表多级页表的概念多级页表的具体做法逻辑地址结构逻辑地址到物理地址转换过程多级页表的概念系统为每个进程建一张页目录表,它的每个表项对应一个页表页,而页表页的每个表项给出了页面和页框的对应关系,页目录表是一级页表,页表页是二级页表。逻辑地址结构有三部分组成：页目录、页表页和位移。多级页表地址转换过程BoffsetdirpageoffsetBF进程一级页表进程二级页表物理地址逻辑地址页目
5、录表控制寄存器解决页表页占用主存空间的问题进程运行涉及页面的页表页应放在主存,其他页表页使用时再调入,在页目录表中增加特征位,指示对应的页表页是否已调入主存,地址转换机构根据逻辑地址中的页目录位移,去查页目录表对应表项,如未调入,应产生一个”缺页表页”中断信号，请求操作系统将页表页调入主存。SUNSPARC计算机三级分页结构上下文号索引1(8)索引2(6)索引3(6)偏移(12)上下文表第一级第二级第三级4K页面04095页表多级页表结构的本质多级不连续导致多级索引。以二级页表为例，用户程序的页面不连续存放，要有页面地址
6、索引，该索引是进程页表；进程页表又是不连续存放的多个页表页，故页表页也要页表页地址索引，该索引就是页目录。页目录项是页表页的索引，而页表页项是进程程序的页面索引。4.3.5反置页表(1)页框号位移进程标识页号位移进程标识页号特征位链指针序号反置页表物理地址逻辑地址··哈希函数哈希表反置页表及其地址转换反置页表(2)IPT是为主存中的每一个物理块建立一个页表并按照块号排序,该表每个表项包含正在访问该页框的进程标识、页号及特征位,用来完成主存页框到访问进程的页号、即物理地址到逻辑地址的转换。反置页表(3)反置页表地址转换过程
7、如下:逻辑地址给出进程标识和页号,用它们去比较IPT,若整个反置页表中未能找到匹配的页表项,说明该页不在主存,产生请页中断,请求操作系统调入;否则，该表项的序号便是页框号,块号加上位移,便形成物理地址。4.4分段式存储管理4.4.1程序的分段结构4.4.2分段式存储管理的基本原理4.4.3段的共享和保护4.4.4分段和分页的比较4.4.1程序的分段结构分段存储管理引入的主要原因模块化程序设计的分段结构分页存储管理---一维地址结构分段存储管理---二维地址结构模块化程序设计的分段结构子程序段X数组段A┇call[X]∣<
8、E>(调用X段的入口E)┇call[Y]∣(调用Y段的入口F)┇load1,[A]∣(调用数组段A[G])┇主程序段E：┅┅┅┅┅┅F：┅┅┅┅┅┅子程序段YG：┅┅┅┅┅┅工作区段4.4.2分段式存储管理的基本原理(1)•两维逻辑地址段号：段内地址•作业表和段表•段式存储管理的地址转换和存储保护：分段式
