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非連續的分頁存儲管理方式

發布時間: 2022-02-03 23:52:41

㈠ 基本分頁存儲管理方式的其他存儲管理方式

段頁式系統的基本原理,是基本分段存儲管理方式和基本分頁存儲管理方式原理的結合,即先將用戶程序分成若干個段,再把每個段分成若干個頁,並為每一個段賦予一個段名。
在段頁式系統中,為了便於實現地址變換,須配置一個段表寄存器,其中存放段表始址和段表長TL。進行地址變換時,首先利用段號S,將它與段表長TL進行比較。若S<TL,表示未越界,於是利用段表始址和段號來求出該段所對應的段表項在段表中的位置,從中得到該段的頁表始址,並利用邏輯地址中的段內頁號P來獲得對應頁的頁表項位置,從中讀出該頁所在的物理塊號b,再利用塊號b和頁內地址來構成物理地址。右圖示出了段頁式系統中的地址變換機構。在段頁式系統中,為了獲得一條指令或數據,須三次訪問內存。第一次訪問是訪問內存中的段表,從中取得頁表始址;第二次訪問是訪問內存中的頁表,從中取出該頁所在的物理塊號,並將該塊號與頁內地址一起形成指令或數據的物理地址;第三次訪問才是真正從第二次訪問所得的地址中,取出指令或數據。
顯然,這使訪問內存的次數增加了近兩倍。為了提高執行速度,在地址變換機構中增設一個高速緩沖寄存器。每次訪問它時,都須同時利用段號和頁號去檢索高速緩存,若找到匹配的表項,便可從中得到相應頁的物理塊號,用來與頁內地址一起形成物理地址;若未找到匹配表項,則仍須再三次訪問內存。

㈡ 基本分頁和基本分段存儲管理方式的區別是什麼

頁和分段系統有許多相似之處,但在概念上兩者完全不同,主要表現在:
1、頁是信息的物理單位,分頁是為實現離散分配方式,以消減內存的外零頭,提高內存的利用率;或者說,分頁僅僅是由於系統管理的需要,而不是用戶的需要。
段是信息的邏輯單位,它含有一組其意義相對完整的信息。分段的目的是為了能更好的滿足用戶的需要。
2、頁的大小固定且由系統確定,把
邏輯地址
劃分為頁號和頁內地址兩部分,是由機器硬體實現的,因而一個系統只能有一種大小的頁面。
段的長度卻不固定,決定於用戶所編寫的程序,通常由
編輯程序
在對
源程序
進行編輯時,根據信息的性質來劃分。
3、分頁的作業
地址空間
是維一的,即單一的
線性空間
,程序員只須利用一個記憶符,即可表示一地址。
分段的作業地址空間是二維的,程序員在標識一個地址時,既需給出段名,又需給出段內地址。

㈢ 頁表的基本分頁存儲管理方式

用固定大小的頁(Page)來描述邏輯地址空間,用相同大小的頁框(Frame)來描述物理內存空間,由操作系統實現從邏輯頁到物理頁框的頁面映射,同時負責對所有頁的管理和進程運行的控制。

㈣ 在分頁存儲管理方式下應怎樣實現主存空間的分配和回收

2.1 模擬包括3部分:
1)實現特定的內存分配演算法
2)實現內存回收模擬
3)每種內存分配策略對應的碎片數統計
2.2 固定分區存儲管理
假設內存容量為120KB,並且分別劃分成8,16,32,64KB大小的塊各一塊。
一個進程所需要的內存為0到100個KB。同時假設一個進程在運行過程中所需內存的大小不變。
模擬五個進程到達請求分配與運行完回收情況,輸出主存分配表.
2.3 動態分區分配存儲管理
採用連續分配方式之動態分區分配存儲管理,使用首次適應演算法、下次適應演算法、最佳適應演算法和最壞適應演算法4種演算法完成設計(任選兩種演算法)。

㈤ 分頁存儲管理的基本思想

分頁式存儲管理的基本原理:採用分頁存儲器允許把一個作業存放到若干不相鄰的分區中,既可免去移動信息的工作,又可盡量減少主存的碎片。分頁式存儲管理的基本原理如下:
1、 頁框:物理地址分成大小相等的許多區,每個區稱為一塊;
2、址分成大小相等的區,區的大小與塊的大小相等,每個稱一個頁面。
3、 邏輯地址形式:與此對應,分頁存儲器的邏輯地址由兩部分組成,頁號和單元號。邏輯地址格式為
頁號 單元號(頁內地址)
採用分頁式存儲管理時,邏輯地址是連續的。所以,用戶在編製程序時仍只須使用順序的地址,而不必考慮如何去分頁。
4、頁表和地址轉換:如何保證程序正確執行呢?採用的辦法是動態重定位技術,讓程序的指令執行時作地址變換,由於程序段以頁為單位,所以,我們給每個頁設立一個重定位寄存器,這些重定位寄存器的集合便稱頁表。頁表是操作系統為每個用戶作業建立的,用來記錄程序頁面和主存對應頁框的對照表,頁表中的每一欄指明了程序中的一個頁面和分得的頁框的對應關系。絕對地址=塊號*塊長+單元號
以上從拓撲結構角度分析了對稱式與非對稱式虛擬存儲方案的異同,實際從虛擬化存儲的實現原理來講也有兩種方式;即數據塊虛擬與虛擬文件系統.
數據塊虛擬存儲方案著重解決數據傳輸過程中的沖突和延時問題.在多交換機組成的大型Fabric結構的SAN中,由於多台主機通過多個交換機埠訪問存儲設備,延時和數據塊沖突問題非常嚴重.數據塊虛擬存儲方案利用虛擬的多埠並行技術,為多台客戶機提供了極高的帶寬,最大限度上減少了延時與沖突的發生,在實際應用中,數據塊虛擬存儲方案以對稱式拓撲結構為表現形式.
虛擬文件系統存儲方案著重解決大規模網路中文件共享的安全機制問題.通過對不同的站點指定不同的訪問許可權,保證網路文件的安全.在實際應用中,虛擬文件系統存儲方案以非對稱式拓撲結構為表現形式.
虛擬存儲技術,實際上是虛擬存儲技術的一個方面,特指以CPU時間和外存空間換取昂貴內存空間的操作系統中的資源轉換技術
基本思想:程序,數據,堆棧的大小可以超過內存的大小,操作系統把程序當前使用的部分保留在內存,而把其他部分保存在磁碟上,並在需要時在內存和磁碟之間動態交換,虛擬存儲器支持多道程序設計技術
目的:提高內存利用率
管理方式
A 請求式分頁存儲管理
在進程開始運行之前,不是裝入全部頁面,而是裝入一個或零個頁面,之後根據進程運行的需要,動態裝入其他頁面;當內存空間已滿,而又需要裝入新的頁面時,則根據某種演算法淘汰某個頁面,以便裝入新的頁面
B 請求式分段存儲管理
為了能實現虛擬存儲,段式邏輯地址空間中的程序段在運行時並不全部裝入內存,而是如同請求式分頁存儲管理,首先調入一個或若干個程序段運行,在運行過程中調用到哪段時,就根據該段長度在內存分配一個連續的分區給它使用.若內存中沒有足夠大的空閑分區,則考慮進行段的緊湊或將某段或某些段淘汰出去,這種存儲管理技術稱為請求式分段存儲管理

㈥ 基本分頁存儲管理方式的兩級和多級頁表

現代的大多數計算機系統,都支持非常大的邏輯地址空間(2^32~2^64)。在這樣的環境下,頁表就變得非常大,要佔用相當大的內存空間。例如,對於一個具有32位邏輯地址空間的分頁系統,規定頁面大小為4 KB即2^12 B,則在每個進程頁表中的頁表項可達1兆個之多。又因為每個頁表項佔用四個位元組,故每個進程僅僅其頁表就要佔用4 MB的內存空間,而且還要求是連續的。顯然這是不現實的,我們可以採用下述兩個方法來解決這一問題:
(1) 採用離散分配方式來解決難以找到一塊連續的大內存空間的問題;
(2) 只將當前需要的部分頁表項調入內存,其餘的頁表項仍駐留在磁碟上,需要時再調入。
兩級頁表(Two-Level Page Table)
對於要求連續的內存空間來存放頁表的問題,可利用將頁表進行分頁,並離散地將各個頁面分別存放在不同的物理塊中的辦法來加以解決,同樣也要為離散分配的頁表再建立一張頁表,稱為外層頁表(Outer Page Table),在每個頁表項中記錄了頁表頁面的物理塊號。下面我們仍以前面的32位邏輯地址空間為例來說明。當頁面大小為 4 KB時(12位),若採用一級頁表結構,應具有20位的頁號,即頁表項應有1兆個;在採用兩級頁表結構時,再對頁表進行分頁,使每頁中包含2^10 (即1024)個頁表項,最多允許有2^10個頁表分頁;或者說,外層頁表中的外層頁內地址P2為10位,外層頁號P1也為10位。此時的邏輯地址結構可描述如下:

由右圖可以看出,在頁表的每個表項中存放的是進程的某頁在內存中的物理塊號,如第0#頁存放在1#物理塊中;1#頁存放在4#物理塊中。而在外層頁表的每個頁表項中,所存放的是某頁表分頁的首址,如第0#頁表是存放在第1011#物理塊中。我們可以利用外層頁表和頁表這兩級頁表,來實現從進程的邏輯地址到內存中物理地址間的變換。
為了地址變換實現上的方便起見,在地址變換機構中同樣需要增設一個外層頁表寄存器,用於存放外層頁表的始址,並利用邏輯地址中的外層頁號,作為外層頁表的索引,從中找到指定頁表分頁的始址,再利用P2作為指定頁表分頁的索引,找到指定的頁表項,其中即含有該頁在內存的物理塊號,用該塊號和頁內地址d即可構成訪問的內存物理地址。右圖示出了兩級頁表時的地址變換機構。 對於32位的機器,採用兩級頁表結構是合適的;但對於64位的機器,採用兩級頁表是否仍可適用的問題,須做以下簡單分析。如果頁面大小仍採用4 KB即2^12 B,那麼還剩下52位,假定仍按物理塊的大小(2^12位)來劃分頁表,則將餘下的42位用於外層頁號。此時在外層頁表中可能有4096 G個頁表項,要佔用16 384 GB的連續內存空間。這樣的結果顯然是不能令人接受的,因此必須採用多級頁表,將外層頁表再進行分頁,也就是將各分頁離散地裝入到不相鄰接的物理塊中,再利用第2級的外層頁表來映射它們之間的關系。
對於64位的計算機,如果要求它能支持2^64 B(= 1 844 744 TB)規模的物理存儲空間,則即使是採用三級頁表結構也是難以辦到的;而在當前的實際應用中也無此必要。故在近兩年推出的64位OS中,把可直接定址的存儲器空間減少為45位長度(即2^45)左右,這樣便可利用三級頁表結構來實現分頁存儲管理。

㈦ 分頁和分段存儲管理相同點是什麼

基本分段存儲管理方式和基本分頁存儲管理方式二者的理論基礎都是相對差不多的,二者都是建立在內存分區管理思想和程序局部性原理的基礎之上。

基本分頁存儲管理方式在存儲器管理中,連續分配方式會形成許多「碎片」,雖然可通過「緊湊」方法將許多碎片拼接成可用的大塊空間,但須為之付出很大開銷。

在分段存儲管理方式中,作業的地址空間被劃分為若干個段,每個段定義了一組邏輯信息。例如,有主程序段MAIN、子程序段X、數據段D及棧段S等。

(7)非連續的分頁存儲管理方式擴展閱讀:

基本分段存儲管理方式和基本分頁存儲管理方式原理的結合就是段頁式系統的基本原理,即先將用戶程序分成若干個段,再把每個段分成若干個頁,並為每一個段賦予一個段名。

在段頁式系統中,為了便於實現地址變換,須配置一個段表寄存器,其中存放段表始址和段表長TL。進行地址變換時,首先利用段號S,將它與段表長TL進行比較。

㈧ 分頁存儲管理的實現原理

採用分頁存儲器允許把一個作業存放到若干不相鄰的分區中,既可免去移動信息的工作,又可盡量減少主存的碎片。分頁式存儲管理的基本原理如下:

1、 頁框:物理地址分成大小相等的許多區,每個區稱為一塊;
2、址分成大小相等的區,區的大小與塊的大小相等,每個稱一個頁面。
3、 邏輯地址形式:與此對應,分頁存儲器的邏輯地址由兩部分組成,頁號和單元號。邏輯地址格式為 頁號 單元號(頁內地址) 採用分頁式存儲管理時,邏輯地址是連續的。所以,用戶在編製程序時仍只須使用順序的地址,而不必考慮如何去分頁。

4、頁表和地址轉換:如何保證程序正確執行呢?
採用的辦法是動態重定位技術,讓程序的指令執行時作地址變換,由於程序段以頁為單位,所以,我們給每個頁設立一個重定位寄存器,這些重定位寄存器的集合便稱頁表。頁表是操作系統為每個用戶作業建立的,用來記錄程序頁面和主存對應頁框的對照表,頁表中的每一欄指明了程序中的一個頁面和分得的頁框的對應關系。絕對地址=塊號*塊長+單元號 以上從拓撲結構角度分析了對稱式與非對稱式虛擬存儲方案的異同,實際從虛擬化存儲的實現原理來講也有兩種方式;即數據塊虛擬與虛擬文件系統. 數據塊虛擬存儲方案著重解決數據傳輸過程中的沖突和延時問題.在多交換機組成的大型Fabric結構的SAN中,由於多台主機通過多個交換機埠訪問存儲設備,延時和數據塊沖突問題非常嚴重.數據塊虛擬存儲方案利用虛擬的多埠並行技術,為多台客戶機提供了極高的帶寬,最大限度上減少了延時與沖突的發生,在實際應用中,數據塊虛擬存儲方案以對稱式拓撲結構為表現形式. 虛擬文件系統存儲方案著重解決大規模網路中文件共享的安全機制問題.通過對不同的站點指定不同的訪問許可權,保證網路文件的安全.在實際應用中,虛擬文件系統存儲方案以非對稱式拓撲結構為表現形式. 虛擬存儲技術,實際上是虛擬存儲技術的一個方面,特指以CPU時間和外存空間換取昂貴內存空間的操作系統中的資源轉換技術 基本思想:程序,數據,堆棧的大小可以超過內存的大小,操作系統把程序當前使用的部分保留在內存,而把其他部分保存在磁碟上,並在需要時在內存和磁碟之間動態交換,虛擬存儲器支持多道程序設計技術 目的:提高內存利用率 管理方式
A 請求式分頁存儲管理 在進程開始運行之前,不是裝入全部頁面,而是裝入一個或零個頁面,之後根據進程運行的需要,動態裝入其他頁面;當內存空間已滿,而又需要裝入新的頁面時,則根據某種演算法淘汰某個頁面,以便裝入新的頁面

B 請求式分段存儲管理 為了能實現虛擬存儲,段式邏輯地址空間中的程序段在運行時並不全部裝入內存,而是如同請求式分頁存儲管理,首先調入一個或若干個程序段運行,在運行過程中調用到哪段時,就根據該段長度在內存分配一個連續的分區給它使用.若內存中沒有足夠大的空閑分區,則考慮進行段的緊湊或將某段或某些段淘汰出去,這種存儲管理技術稱為請求式分段存儲管理

㈨ 分頁式存儲管理與分段式管理的主要區別是什麼

頁和分段系統有許多相似之處,但在概念上兩者完全不同,主要表現在:

1、頁是信息的物理單位,分頁是為實現離散分配方式,以消減內存的外零頭,提高內存的利用率;或者說,分頁僅僅是由於系統管理的需要,而不是用戶的需要。

段是信息的邏輯單位,它含有一組其意義相對完整的信息。分段的目的是為了能更好的滿足用戶的需要。

2、頁的大小固定且由系統確定,把邏輯地址劃分為頁號和頁內地址兩部分,是由機器硬體實現的,因而一個系統只能有一種大小的頁面。

段的長度卻不固定,決定於用戶所編寫的程序,通常由編輯程序在對源程序進行編輯時,根據信息的性質來劃分。

3、分頁的作業地址空間是維一的,即單一的線性空間,程序員只須利用一個記憶符,即可表示一地址。

分段的作業地址空間是二維的,程序員在標識一個地址時,既需給出段名,又需給出段內地址。

㈩ 段式存儲管理方式下,一個作業時佔用連續的內存還是不連續的內存空間,還有頁式呢

段式的是不連續的