第3节 操作系统分页存储管理内存综述.ppt

第3单元 主存管理 第3节 分页存储管理 什么是页 地址映射 多级页表 快表 举例 物理内存划分成大小相等的页框，内存的分配以页框为单位 程序被分割为大小相等的页，放到页框里 0 5 1 1 2 3 3 6 页表 页框/页 段、页同时存在：段面向用户/页面向硬件 cs:ip 逻辑地址 第3单元 主存管理 第3节 分页存储管理 什么是分页 地址映射 多级页表 快表 举例 段、页同时存在时的重定位(地址翻译) 称为虚拟地址 段号+偏移(cs:ip) 分页重定位 mov [0x2240], %eax 物理地址: 0x3240 PCB中应有此值 第3单元 主存管理 第3节 分页存储管理 什么是分页 地址映射 多级页表 快表 举例 页目录/页表 页表需要220行，一个页框放不下？ 多级页表好处：页目录+页表 页表 多级页表地址映射 页目录驻留内存(4K) 多级页表会造成访存次数的增加！ 第3单元 主存管理 第3节 分页存储管理 什么是分页 地址映射 多级页表 快表 举例 多级页表都存放在内存？ 页目录 页表 会增加访问内存的次数！ 把近期要用的页表放CPU里面！ TLB(Translation Lookaside Buffer) 基于快表的地址映射 分页管理的特征： 内存分为等长页面(frame)：又叫物理页、帧、页框架 程序分为等长页(page)，又叫逻辑页，页与页框架等长 页的分配与释放使用的数据结构一般为位示图 地址映射只能采用动态重定位 分页方案有利于交换，是提供虚存的较好方案，并且没得外部碎片 第3单元 主存管理 第3节 分页存储管理 什么是分页 地址映射 多级页表 快表 请求调页 举例 请求调页思路 部分放入，换出换入 当需要某页，才调入内存 当内存不够时，换出换入 请求调页要解决的问题 页表要有表明页是否在内存的标识，还要有换出换入的参考数据 当需要的某页不在内存，会发生缺页中断，中断处理程序负责将缺的页放入内存 请求分页的页表 是不是在内存？ 不在内存，在哪？ 是否被访问过？ 是否被修改过？ 缺页中断处理 请求调页地址映射与简单调页比较 偏移 物理地址 物理页号 虚拟地址 缺页中断 页表 换入/换出 偏移 物理地址 物理页号 虚拟地址 缺页中断 换入 换出 换出的页放交换区 首次换入的页从文件区来，换出后再换入的页来自交换区 磁盘：文件区+交换区 选择哪页淘汰？ 全局淘汰还是局部淘汰？ 缺页中断处理 置换算法 LRU近似算法！ LRU近似实现： 将时间计数变为是和否 每个页加一个引用位(reference bit) 组织成循环队列较合适！ 这一实现方法称为Clock Algorithm R=0 R=0 R=0 淘汰 Clock算法的分析与改造 如果缺页很少，会? 所有的R=1 退化为FIFO! 再来一个扫描指针! 用来清除R位，移动速度要快! 用来选择淘汰页，移动速度慢! 更像Clock吧! 第3单元 主存管理 第3节 分页存储管理 什么是分页 地址映射 多级页表 快表 主存扩充 总结 举例 磁盘 页表 物理内存 load [addr] 缺页中断处理 缺页 重新执行 swap分区 换出 换入 swap分区管理 总结:请求分页过程 请求分页的各种策略 主存分配策略——分页 放置策略——空闲（位示图） 调入策略——请调（缺页时调入） 淘汰策略——时钟算法 第3单元 主存管理 第3节 分页存储管理 什么是分页 地址映射 多级页表 快表 主存扩充 举例 例题 模拟试题1的第三大题的第2小题、第五大题 6-21 总结 分页是一种物理的划分，页框为内存分配单位 分页可以方便的换入换出，有利于提供虚存 分页要防止“抖动”（p136）