操作系统原理存储管理段式存储管理PPT课件.ppt

授课内容与重难点4.4基本分段存储管理方式分段存储管理引入原因1基本分段存储管理的基本思想：分段地址结构：分段存储分配的算法与特点：动态分区分配：采用空闲分区表或链表管理可用内存空间；分配策略可采用首次适应、循环首次适应或最佳适应算法。段内连续，段间离散：分段式管理以段为单位为一个段分配一片连续存储空间；各段之间的内存分配可以是连续的，即段间离散。缺点：同样不可避免碎片问题。2段表：为了实现段的逻辑地址到物理地址的转换，必须为每个进程建立一个段表，用于记录各段的内存分配信息。段表的存储和隶属关系：段表实现地址映射示意图3地址变换地址变换机构：段地址变换机构由段表、段表寄存器、物理地址寄存器等硬件设施以及相关软件组成；段表寄存器：存放段表始址和段表长度；地址变换过程如下图所示：段表寄存器段地址变换过程描述从段逻辑地址寄存器中取得段号S和段内位移量W；将S与段表寄存器中的段表长度TL比较，若S≥TL，越界异常处理；否则，根据段表始址和段号在段表中查找段号为S的表项，得到该段的内存空间首地址；把段首地址与段内位移相加，形成内存地址送入物理地址寄存器中，并以此地址访问内存取出指令或数据。地址变换特点：同页式地址变换一样，在段地址变换过程中，也有两次访问内存的问题。为了加快访问内存的速度，也可采用联想存储器组成快表。4分页和分段的比较相同点：离散分配方式；不同点如下：段是依据程序的逻辑结构划分的，页是按线性地址空间顺序分割的；分段中程序地址空间是二维的，分页中程序地址空间是一维的；段是面向用户的（用户决定），页对用户是透明的；段长由用户决定，且各段的大小一般不相等（最大长度限制）；面页长是由系统决定的，各页的长度必须相等；段的共享比页的共享更容易；论点：分段技术中信息共享比分页技术中的信息共享更方便有效。信息共享举例：有一多用户系统，可同时接纳40个用户，他们都执行一个文本编辑程序（TextEditor）。假设文本编辑程序有160KB的指令代码和另外40KB的数据区。假设文本编辑程序代码是可重入的，试以分页和分段存储管理方式探讨文本编辑程序的共享问题。假设分页系统页的大小为4K。具体见下图。分页系统中共享Editor示意图分段系统中共享editor的示意图共享节省的内存空间分析段页式存储管理方式是将分段存储管理方式与分页存储管理方式相结合而形成的一种存储管理方式；段页式存储管理方式具有分段和分页方式的共同优点；基本原理：先将用户程序分成若干段，每个段有其段名/号；然后再将每个段分成若干页，段内各页顺序编号（从0开始相对编号）；举例：一作业由三个程序段，按照段页式划分地址空间如下图段页式作业地址空间和地址结构示意图2.段页式存储管理系统地址变换过程从段表、页表实现地址映射的结构示意图段页式系统地址变换过程段页式系统中的地址变换机构与过程示意图4.5虚拟存储器的基本概念2.局部性原理3.虚拟存储器定义4.5.2虚拟存储器的实现方法4.5.2虚拟存储器的实现方法4.5.3虚拟存储器的特征小结