【山东理工大学操作系统课件】第4章存储器管理.ppt

第四章 存储器管理 4.1.1 多级存储器结构P116 存储层次：CPU寄存器；主存；辅助存储器 辅助存储器包括：磁盘；可移动存储介质 主存包括：高速缓存；主存；磁盘缓存 存储器层次 2.分区分配算法(4) 4）最坏适应算法（worst fit） 思想：总是挑选一个最大的空闲区分割给作业使用。 优点：使剩下的空闲区不至于太小，产生碎片的几率最小，对中小作业有利；同时该算法查找效率很高。 缺点：使存储器中缺乏大的空闲分区。 2.分区分配算法(5) 前面的几种算法称为顺序有哪些信誉好的足球投注网站法。 5）快速适应算法（quick fit） 思想：将空闲分区根据其容量大小进行分类，对于每一类具有相同容量的所有空闲分区，单独设立一个空闲分区链表；在内存中设立一张管理索引表 优点：查找效率高；在进行空闲分区分配时，不会对任何分区产生分割，不会产生内存碎片 缺点： （1）在分区归还主存时算法复杂，系统开销大； （2）分配空闲分区时以进程为单位，一个分区只属于一个进程，或多或少存在一定的浪费； （3）空闲分区划分越细，浪费越严重 3.动态重定位分区分配算法 增加了紧凑功能 随堂练习题 采用分页存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中16位表示页号，则页长为【 】。 A. 16KB B. 16MB C.64KB D. 64MB 参考答案：C 在进行地址变换时，系统将页号与页表长度进行比较，如果页号大于页表寄存器中的页表长度，则访问越界，产生越界中断。 如未出现越界，则根据页表寄存器中的页表始址和页号计算出该页在页表项中的位置，得到该页的物理块号，将此物理块号装入物理地址寄存器中。 与此同时，将有效地址（逻辑地址）寄存器中页内地址直接装入物理地址寄存器的块内地址字段中，这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。 基本地址变换举例(每页1KB(1024) ) 越界中断 页表寄存器 逻辑地址2500 页号 块 号 0 1 2 5*1024+452 物理地址5572 具有快表的地址变换机构 地址变换过程： 在CPU给出有效地址后，地址变换机构自动地将页号送入高速缓存，确定所需要的页是否在快表中。 若是，则直接读出该页所对应的物理块号，送入物理地址寄存器； 若在快表中未找到对应的页表项，则需再访问内存中的页表，找到后，把从页表中读出的页表项存入快表中的一个寄存器单元中，以取代一个旧的页表项。 具有快表的地址变换机构 由于成本的原因，快表不可能做得很大，通常只能存放16~512个页表项。例如，在Intel80486中有32个。这对中、小型作业来说，已可能把全部页表项放入快表中；但对于大型作业来说，则只能将一部分页表放入快表中。 由于对程序和数据的访问往往带有局限性，所以快表的命中率可以达到80%～90%。 随堂练习题： 一具有快表的分页系统中，逻辑地址访问内存的时间是100毫秒，访问快表的时间是20毫秒。问：设从快表中找到所需页表项的概率为85%，计算CPU 存取一个数据时的有效访问时间。 1.两级页表机制 两级页表系统将32位逻辑地址空间的地址分成 三段： 其中，页表目录号（外层页号p1）和页号（外层页 内地址p2）两项各占10位，偏移量（页内地址d）占 12位。 两级页表机制 31 22 21 12 11 0 外层页表 页表 物理地址 从上图中可以看出： 若采用一级页表，对应页表的页表项有220个，假设一个页表项占4个字节，页表的总长度为222字节