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非连续的分页存储管理方式

发布时间: 2022-02-03 23:52:41

㈠ 基本分页存储管理方式的其他存储管理方式

段页式系统的基本原理,是基本分段存储管理方式和基本分页存储管理方式原理的结合,即先将用户程序分成若干个段,再把每个段分成若干个页,并为每一个段赋予一个段名。
在段页式系统中,为了便于实现地址变换,须配置一个段表寄存器,其中存放段表始址和段表长TL。进行地址变换时,首先利用段号S,将它与段表长TL进行比较。若S<TL,表示未越界,于是利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置,从中得到该段的页表始址,并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置,从中读出该页所在的物理块号b,再利用块号b和页内地址来构成物理地址。右图示出了段页式系统中的地址变换机构。在段页式系统中,为了获得一条指令或数据,须三次访问内存。第一次访问是访问内存中的段表,从中取得页表始址;第二次访问是访问内存中的页表,从中取出该页所在的物理块号,并将该块号与页内地址一起形成指令或数据的物理地址;第三次访问才是真正从第二次访问所得的地址中,取出指令或数据。
显然,这使访问内存的次数增加了近两倍。为了提高执行速度,在地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器。每次访问它时,都须同时利用段号和页号去检索高速缓存,若找到匹配的表项,便可从中得到相应页的物理块号,用来与页内地址一起形成物理地址;若未找到匹配表项,则仍须再三次访问内存。

㈡ 基本分页和基本分段存储管理方式的区别是什么

页和分段系统有许多相似之处,但在概念上两者完全不同,主要表现在:
1、页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外零头,提高内存的利用率;或者说,分页仅仅是由于系统管理的需要,而不是用户的需要。
段是信息的逻辑单位,它含有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好的满足用户的需要。
2、页的大小固定且由系统确定,把
逻辑地址
划分为页号和页内地址两部分,是由机器硬件实现的,因而一个系统只能有一种大小的页面。
段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序,通常由
编辑程序
在对
源程序
进行编辑时,根据信息的性质来划分。
3、分页的作业
地址空间
是维一的,即单一的
线性空间
,程序员只须利用一个记忆符,即可表示一地址。
分段的作业地址空间是二维的,程序员在标识一个地址时,既需给出段名,又需给出段内地址。

㈢ 页表的基本分页存储管理方式

用固定大小的页(Page)来描述逻辑地址空间,用相同大小的页框(Frame)来描述物理内存空间,由操作系统实现从逻辑页到物理页框的页面映射,同时负责对所有页的管理和进程运行的控制。

㈣ 在分页存储管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收

2.1 模拟包括3部分:
1)实现特定的内存分配算法
2)实现内存回收模拟
3)每种内存分配策略对应的碎片数统计
2.2 固定分区存储管理
假设内存容量为120KB,并且分别划分成8,16,32,64KB大小的块各一块。
一个进程所需要的内存为0到100个KB。同时假设一个进程在运行过程中所需内存的大小不变。
模拟五个进程到达请求分配与运行完回收情况,输出主存分配表.
2.3 动态分区分配存储管理
采用连续分配方式之动态分区分配存储管理,使用首次适应算法、下次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法4种算法完成设计(任选两种算法)。

㈤ 分页存储管理的基本思想

分页式存储管理的基本原理:采用分页存储器允许把一个作业存放到若干不相邻的分区中,既可免去移动信息的工作,又可尽量减少主存的碎片。分页式存储管理的基本原理如下:
1、 页框:物理地址分成大小相等的许多区,每个区称为一块;
2、址分成大小相等的区,区的大小与块的大小相等,每个称一个页面。
3、 逻辑地址形式:与此对应,分页存储器的逻辑地址由两部分组成,页号和单元号。逻辑地址格式为
页号 单元号(页内地址)
采用分页式存储管理时,逻辑地址是连续的。所以,用户在编制程序时仍只须使用顺序的地址,而不必考虑如何去分页。
4、页表和地址转换:如何保证程序正确执行呢?采用的办法是动态重定位技术,让程序的指令执行时作地址变换,由于程序段以页为单位,所以,我们给每个页设立一个重定位寄存器,这些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,页表中的每一栏指明了程序中的一个页面和分得的页框的对应关系。绝对地址=块号*块长+单元号
以上从拓扑结构角度分析了对称式与非对称式虚拟存储方案的异同,实际从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式;即数据块虚拟与虚拟文件系统.
数据块虚拟存储方案着重解决数据传输过程中的冲突和延时问题.在多交换机组成的大型Fabric结构的SAN中,由于多台主机通过多个交换机端口访问存储设备,延时和数据块冲突问题非常严重.数据块虚拟存储方案利用虚拟的多端口并行技术,为多台客户机提供了极高的带宽,最大限度上减少了延时与冲突的发生,在实际应用中,数据块虚拟存储方案以对称式拓扑结构为表现形式.
虚拟文件系统存储方案着重解决大规模网络中文件共享的安全机制问题.通过对不同的站点指定不同的访问权限,保证网络文件的安全.在实际应用中,虚拟文件系统存储方案以非对称式拓扑结构为表现形式.
虚拟存储技术,实际上是虚拟存储技术的一个方面,特指以CPU时间和外存空间换取昂贵内存空间的操作系统中的资源转换技术
基本思想:程序,数据,堆栈的大小可以超过内存的大小,操作系统把程序当前使用的部分保留在内存,而把其他部分保存在磁盘上,并在需要时在内存和磁盘之间动态交换,虚拟存储器支持多道程序设计技术
目的:提高内存利用率
管理方式
A 请求式分页存储管理
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,动态装入其他页面;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
B 请求式分段存储管理
为了能实现虚拟存储,段式逻辑地址空间中的程序段在运行时并不全部装入内存,而是如同请求式分页存储管理,首先调入一个或若干个程序段运行,在运行过程中调用到哪段时,就根据该段长度在内存分配一个连续的分区给它使用.若内存中没有足够大的空闲分区,则考虑进行段的紧凑或将某段或某些段淘汰出去,这种存储管理技术称为请求式分段存储管理

㈥ 基本分页存储管理方式的两级和多级页表

现代的大多数计算机系统,都支持非常大的逻辑地址空间(2^32~2^64)。在这样的环境下,页表就变得非常大,要占用相当大的内存空间。例如,对于一个具有32位逻辑地址空间的分页系统,规定页面大小为4 KB即2^12 B,则在每个进程页表中的页表项可达1兆个之多。又因为每个页表项占用四个字节,故每个进程仅仅其页表就要占用4 MB的内存空间,而且还要求是连续的。显然这是不现实的,我们可以采用下述两个方法来解决这一问题:
(1) 采用离散分配方式来解决难以找到一块连续的大内存空间的问题;
(2) 只将当前需要的部分页表项调入内存,其余的页表项仍驻留在磁盘上,需要时再调入。
两级页表(Two-Level Page Table)
对于要求连续的内存空间来存放页表的问题,可利用将页表进行分页,并离散地将各个页面分别存放在不同的物理块中的办法来加以解决,同样也要为离散分配的页表再建立一张页表,称为外层页表(Outer Page Table),在每个页表项中记录了页表页面的物理块号。下面我们仍以前面的32位逻辑地址空间为例来说明。当页面大小为 4 KB时(12位),若采用一级页表结构,应具有20位的页号,即页表项应有1兆个;在采用两级页表结构时,再对页表进行分页,使每页中包含2^10 (即1024)个页表项,最多允许有2^10个页表分页;或者说,外层页表中的外层页内地址P2为10位,外层页号P1也为10位。此时的逻辑地址结构可描述如下:

由右图可以看出,在页表的每个表项中存放的是进程的某页在内存中的物理块号,如第0#页存放在1#物理块中;1#页存放在4#物理块中。而在外层页表的每个页表项中,所存放的是某页表分页的首址,如第0#页表是存放在第1011#物理块中。我们可以利用外层页表和页表这两级页表,来实现从进程的逻辑地址到内存中物理地址间的变换。
为了地址变换实现上的方便起见,在地址变换机构中同样需要增设一个外层页表寄存器,用于存放外层页表的始址,并利用逻辑地址中的外层页号,作为外层页表的索引,从中找到指定页表分页的始址,再利用P2作为指定页表分页的索引,找到指定的页表项,其中即含有该页在内存的物理块号,用该块号和页内地址d即可构成访问的内存物理地址。右图示出了两级页表时的地址变换机构。 对于32位的机器,采用两级页表结构是合适的;但对于64位的机器,采用两级页表是否仍可适用的问题,须做以下简单分析。如果页面大小仍采用4 KB即2^12 B,那么还剩下52位,假定仍按物理块的大小(2^12位)来划分页表,则将余下的42位用于外层页号。此时在外层页表中可能有4096 G个页表项,要占用16 384 GB的连续内存空间。这样的结果显然是不能令人接受的,因此必须采用多级页表,将外层页表再进行分页,也就是将各分页离散地装入到不相邻接的物理块中,再利用第2级的外层页表来映射它们之间的关系。
对于64位的计算机,如果要求它能支持2^64 B(= 1 844 744 TB)规模的物理存储空间,则即使是采用三级页表结构也是难以办到的;而在当前的实际应用中也无此必要。故在近两年推出的64位OS中,把可直接寻址的存储器空间减少为45位长度(即2^45)左右,这样便可利用三级页表结构来实现分页存储管理。

㈦ 分页和分段存储管理相同点是什么

基本分段存储管理方式和基本分页存储管理方式二者的理论基础都是相对差不多的,二者都是建立在内存分区管理思想和程序局部性原理的基础之上。

基本分页存储管理方式在存储器管理中,连续分配方式会形成许多“碎片”,虽然可通过“紧凑”方法将许多碎片拼接成可用的大块空间,但须为之付出很大开销。

在分段存储管理方式中,作业的地址空间被划分为若干个段,每个段定义了一组逻辑信息。例如,有主程序段MAIN、子程序段X、数据段D及栈段S等。

(7)非连续的分页存储管理方式扩展阅读:

基本分段存储管理方式和基本分页存储管理方式原理的结合就是段页式系统的基本原理,即先将用户程序分成若干个段,再把每个段分成若干个页,并为每一个段赋予一个段名。

在段页式系统中,为了便于实现地址变换,须配置一个段表寄存器,其中存放段表始址和段表长TL。进行地址变换时,首先利用段号S,将它与段表长TL进行比较。

㈧ 分页存储管理的实现原理

采用分页存储器允许把一个作业存放到若干不相邻的分区中,既可免去移动信息的工作,又可尽量减少主存的碎片。分页式存储管理的基本原理如下:

1、 页框:物理地址分成大小相等的许多区,每个区称为一块;
2、址分成大小相等的区,区的大小与块的大小相等,每个称一个页面。
3、 逻辑地址形式:与此对应,分页存储器的逻辑地址由两部分组成,页号和单元号。逻辑地址格式为 页号 单元号(页内地址) 采用分页式存储管理时,逻辑地址是连续的。所以,用户在编制程序时仍只须使用顺序的地址,而不必考虑如何去分页。

4、页表和地址转换:如何保证程序正确执行呢?
采用的办法是动态重定位技术,让程序的指令执行时作地址变换,由于程序段以页为单位,所以,我们给每个页设立一个重定位寄存器,这些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,页表中的每一栏指明了程序中的一个页面和分得的页框的对应关系。绝对地址=块号*块长+单元号 以上从拓扑结构角度分析了对称式与非对称式虚拟存储方案的异同,实际从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式;即数据块虚拟与虚拟文件系统. 数据块虚拟存储方案着重解决数据传输过程中的冲突和延时问题.在多交换机组成的大型Fabric结构的SAN中,由于多台主机通过多个交换机端口访问存储设备,延时和数据块冲突问题非常严重.数据块虚拟存储方案利用虚拟的多端口并行技术,为多台客户机提供了极高的带宽,最大限度上减少了延时与冲突的发生,在实际应用中,数据块虚拟存储方案以对称式拓扑结构为表现形式. 虚拟文件系统存储方案着重解决大规模网络中文件共享的安全机制问题.通过对不同的站点指定不同的访问权限,保证网络文件的安全.在实际应用中,虚拟文件系统存储方案以非对称式拓扑结构为表现形式. 虚拟存储技术,实际上是虚拟存储技术的一个方面,特指以CPU时间和外存空间换取昂贵内存空间的操作系统中的资源转换技术 基本思想:程序,数据,堆栈的大小可以超过内存的大小,操作系统把程序当前使用的部分保留在内存,而把其他部分保存在磁盘上,并在需要时在内存和磁盘之间动态交换,虚拟存储器支持多道程序设计技术 目的:提高内存利用率 管理方式
A 请求式分页存储管理 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,动态装入其他页面;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

B 请求式分段存储管理 为了能实现虚拟存储,段式逻辑地址空间中的程序段在运行时并不全部装入内存,而是如同请求式分页存储管理,首先调入一个或若干个程序段运行,在运行过程中调用到哪段时,就根据该段长度在内存分配一个连续的分区给它使用.若内存中没有足够大的空闲分区,则考虑进行段的紧凑或将某段或某些段淘汰出去,这种存储管理技术称为请求式分段存储管理

㈨ 分页式存储管理与分段式管理的主要区别是什么

页和分段系统有许多相似之处,但在概念上两者完全不同,主要表现在:

1、页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外零头,提高内存的利用率;或者说,分页仅仅是由于系统管理的需要,而不是用户的需要。

段是信息的逻辑单位,它含有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好的满足用户的需要。

2、页的大小固定且由系统确定,把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分,是由机器硬件实现的,因而一个系统只能有一种大小的页面。

段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序,通常由编辑程序在对源程序进行编辑时,根据信息的性质来划分。

3、分页的作业地址空间是维一的,即单一的线性空间,程序员只须利用一个记忆符,即可表示一地址。

分段的作业地址空间是二维的,程序员在标识一个地址时,既需给出段名,又需给出段内地址。

㈩ 段式存储管理方式下,一个作业时占用连续的内存还是不连续的内存空间,还有页式呢

段式的是不连续的