操作系统第5章存储管理2离散分配.ppt

(联想存储器可以看成是页表的cache) P d n k-1 0 f d n k-1 0 P2 f2 P1 f1 ... ... P f ... ... Pm fm f 页表始址 + 页表 联想存储器 例：设某系统的页面大小为1KB，逻辑地址A=3456。则有： p=INT[3456/1024]=3 d=3456 MOD 1024=384 （1）若快表中存有第3页（存放情况如下）。则马上从快表中取出该页内存块号19 n k-1 0 n k-1 0 3(P) 384( d) 19(f) 384(d) 2 12 6 8 1 5 3 19 0 10 14 25 5 10 12 19 …. … … 页表始址 + 内存 页表 联想存储器 0 1 2 3 （2）若快表中无第3页，则只能通过访问内存页表查找该页。访问后再将其调入快表，以便下一次查找。如下图示。 n k-1 0 n k-1 0 3(P) 384( d) 19(f) 384(d) 2 12 6 8 1 5 5 16 0 10 14 25 5 10 12 19 …. … … 页表始址 + 内存 页表 联想存储器 0 1 2 3 1.命中率： 选用8～12项组成的联想存储器，并采用适当的替换策略，在联想存储器中匹配成功的可能性可达80%～90%。 联想存储器的命中率 2.等效访问时间 设访存时间为750ns，有哪些信誉好的足球投注网站联想存储器的时间为50ns，命中率为80%，则： 80%×(750+50)+20%×(750+50+750） ＝950ns ( 访问速度只降低了26.6%. (950-750)/750=0.26667≈26.6%) 联想存储器的等效访问时间 四、可用空间管理 可用bitmap（位图）数组或空闲页帧链来管理可用页帧。可用空间管理工作如下： （1）若可用页帧总数小于作业（设为作业A）总页数，则拒绝分配，结束。 （2）取作业A的下一页P，分配一可用页帧f，并将页P的内容抄到f中。 （3）将页帧f的内存首址抄到作业A的页表页P的页表项中。 （4）若所有页已处理完，则结束，否则转到（2） 当作业撤离或交换时，根据页表项中记录的页帧号，回收页帧到可用队列。 五、共享与保护 （一）共享 在操作系统中，很多代码应是可共享的，如命令解释程序、编译程序、编辑程序等。在连续分配存储空间模式下，共享是不可能的。 在页式系统中可实现共享。通过页表可以使几个逻辑空间指向同一个物理空间，实现程序共享。 举例： EDIT1 EDIT2 EDIT3 DATA1 EDIT1 EDIT2 EDIT3 DATA2 EDIT1 EDIT2 EDIT3 DATA3 3 4 6 1 3 4 6 7 3 4 6 10 OS DATA1 EDIT1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 EDIT2 EDIT3 DATA2 DATA3 P1 P2 P3 页表 （二）存储保护： 越界保护：设置页表长度寄存器，查页表前，先检查页号是否越界。 操作访问保护：在每个页表项中增设一存储保护域，用于说明对该页的访问权限，每一个对该页存储的访问都首先比照是否满足该页访问权限的说明，满足则访问，否则报错。 举例：设为每一页表项增加三位，R位表示读权限，W位表示写权限，E位表示执行权限。 R W E 0 0 0 不可进行任何操作 0 0 1 可以执行,不可以读写 0 1 0 只可以写 0 1 1 可写与执行，但不能读 1 0 0 只读，不能写、执行 1 0 1 可读、可执行。 1 1 0 可读、可写。 1 1 1 可读、可写、可执行 5.5.2 段式管理 页式管理：对用户而言不自然,分页后可能一页中有两段程序的内容（见下图）。（而用户以自然段为单位） 0 1 2 主程序 子程序 作业1 主程序 子程序 数据段 20 15 30 10 堆栈段 0 19 20 34 35 64 65 74 20 主程序 15 子程序 30 数据段 10 堆栈段 0# 1# 2# 7 15 23 又如：