第四章—B 分页与分段存储管理1.ppt

作业的分段结构 以段为单位进行主存分配，每一个段在主存中占有连续的空间，但各个段之间可以离散的存放在主存不同区域中。 2．段表 在分段式存储管理系统中，为每个段分配一个连续的分区，而进程中的各个段可以离散地分配到内存中不同的分区中。在系统中为每个进程建立一张段映射表，简称为“段表”。每个段在表中占有一表项，在其中记录了该段在内存中的起始地址（又称为“基址”）和段的长度，如下图所示。进程在执行中，通过查段表来找到每个段所对应的内存区。可见，段表实现了从逻辑段到物理内存区的映射。 内存空间 0 40k： 80k： 120k： 150k： （MAIN）=0 15K （X）=1, 7K （D）=2, 8K （S）=3, 10K 作业空间 段 表 (MAIN）=0 0 15K 段号 段长 基址 （X）=1 0 0 1 7K （D）=2 2 0 8K 3 （S）=3 0 10K 15K 40K 7K 80K 8K 120K 10K 150K 3．地址变换机构 段表寄存器 越界中断 逻辑地址 段号 段长SL 基址 0 1 2 3 段表始址 段表长度 TL 段号S 位移量w 1 100 ﹥ 15K 40K 7K 80K 8K 120K 10K 150K 物理地址 80k+100 物理地址：段的基址+段内地址（位移量） 为了实现从逻辑地址到物理地址的变换功能，系统中设置了段表寄存器，用于存放段表始址和段表长度。在进行地址变换时，系统将逻辑地址中的段号S与段表长度TL进行比较。若 S≥TL，表示段号太大，访问越界，于是产生越界中断信号；若未越界，则根据段表的始址和该段的段号，计算出该段对应段表项的位置，从中读出该段在内存中的起始地址，然后再检查段内地址d是否超过该段的段长SL。若超过，即 d≥SL，同样发出越界中断信号；若未越界，则将该段的基址与段内地址w相加，得到要访问的内存物理地址。 (4)分页与分段的区别 相似之处： 都采用离散分配的主存的方式； 都需要通过地址映射机构来实现地址变换。 不同之处： （1）分页是信息的物理单位，是系统管理的需要而不是用户的需要；而分段则是信息的逻辑单位，它含有一组意义相对完整的信息，是为了更好的满足用户的需要。 （2）页的大小固定且由系统决定；而段的长度却不固定，由用户所编写的程序决定。 （3）分页式作业的地址空间是一维的；而分段式作业地址空间是二维的。 （4）分页的优点体现在内存空间的管理上，而分段的优点体现在地址空间的管理上。 (3)信息共享 段是信息的逻辑单位,因此分段系统的一个突出的优点是易于实现段的共享。即允许若干个进程共享一个或多个段，而且对段的保护也十分简单。在分页系统中，虽然也能实现程序和数据的共享，但远不如分段系统来得方便。分段系统中，每个进程的段表中设置一个段表项。下页图是分段系统中共享 editor编辑程序的示意图。 在实现段共享时，需要用到可重入代码(Reentrant Code)又称为“纯代码”(Pure Code)。它是一种允许多个进程同时访问的代码，是一种不允许任何进程对其进行修改的代码。但在每个进程中，配以局部数据区，将在执行中可能改变的部分，拷贝到该数据区，这样，程序在执行时，只对该数据区(属于该进程私有)中的内容进行修改，而不去改变共享的代码，这时的可共享代码即成为可重入代码。 图 4-18 分页系统中共享edit