第五章 存储管理2.ppt

时钟置换算法（CLOCK） 是常用的LRU的近似算法。 为每页设置一访问位，再将内存中的所有页面都通过链接指针链成一个循环队列。该算法循环地检查各页面的使用情况，若页面的访问位为0，则换出；若为1，则将其置为0，暂不换出，再按FIFO的顺序检查下一个页面。称为CLOCK算法。 该算法所需的页表及算法流程如下图： 查询指针前进一步，指向下一个表目 选择该页面淘汰 置页面访问位为0 入口 返回 页面访问位=0？ 是 否 访问位 页号 页面号 0 6 0 1 13 1 2 32 1 返回 存储保护 地址越界保护： 由页表控制寄存器中页表的长度与虚地址相比较来完成。如：在读取页表的时候，将虚地址中的页号与页表长度比较，若页号大于页表长度，则访问越界。 ? 存取控制保护： 在页表中增加一个保护位，说明对该页的“读、写”的控制，当要访问某个页面时，系统会自动检查所做的操作是否满足该页在页表所记录的存取控制的要求。 页式管理的优缺点 页式管理有如下优点： （1）它不要求进程的程序段和数据在内存中连续存放，因此有效地解决了外部碎片。 （2）?实现了虚拟存储方式，提高了内存的利用 率，有利于组织多道程序执行。 缺点： （1）需要相应的硬件支持，增加了机器成本。 （2）实现动态页式管理需要增加系统开销，如 缺页中断等。 （3）虽然消除了外部碎片，但是进程中的最后 一页中总有一部分空间得不到利用，形成 内部碎片。 （4）在内外存信息交换时的淘汰算法的选择不 当时，产生抖动现象（即整个系统内外存 之间的页面交换频繁，CPU的利用率显著 降低）。 作业： 如图(a)所示，现在有两个空闲分区，一个是111KB-161KB，一个是231KB-256KB。作业D到达，提出存储需求20KB，问：如果系统实行最先适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法时，分别应该把哪一个空闲区分配给它？分配后的内存情形用图形标出。(此时内存空闲区采用链表法管理，空闲区按照地址递增顺序排列)。 操作系统 作业A的分区（16K） 作业B的分区（75K） 空闲区（50K） 作业C的分区（70K） 空闲区（25K） 0 20K 36K 111K 161K 231K 256K (a) 操作系统 作业A的分区（16K） 作业B的分区（75K） 空闲区（30K） 作业C的分区（70K） 空闲区（25K） 0 20K 36K 111K 161K 231K 256K (b) 作业D的分区（20K） 131K 操作系统 作业A的分区（16K） 作业B的分区（75K） 空闲区（50K） 作业C的分区（70K） 空闲区（5K） 0 20K 36K 111K 161K 231K 256K (c) 作业D的分区（20K） 251K 答： 当系统采取最先适应算法时，两个空闲区都能满足作业D的需求，此时系统按照空闲区地址递增的顺序构成链表，则最先有哪些信誉好的足球投注网站到的空闲区应该是大小为50KB的空闲区，此时分配后的内存如图(b)所示。 当系统采取最佳适应算法时，空闲区链表应当按照空闲区的大小顺序重新排列，则有哪些信誉好的足球投注网站到满足条件的最小的空闲区应该是大小为25KB的空闲区，此时分配后的内存如图(c)所示。当系统采取最坏适应算法时，则有哪些信誉好的足球投注网站到满足条件的最大的空闲区应该是大小为50KB的空闲区，此时分配后的内存如图(b)所示。 ? 基本思想 分区管理存在着严重的外部碎片问题，而且作业的大小受到分区大小的限制，而分页管理可以很好地解决这些问题。在分页存储管理中，系统将内存划分成大小相等的许多分区，称为“页面”。页面的编号为0,1,2,…如图(a) 所示。用户作业的地址空间也被划分成大小与“页面”相同的分区，称为“页”，如图(b)所示。此时用户程序的虚拟地址由两部分组成：页号与页内地址，如图(c)所示。这个二维地址可以转换成一维的，具体转换公式为： 一维地址=页号*分页尺寸+页内位移量 继续 5.3 页式存储管理 操作系统 作业A（第2页） 作业A（第0页） 作业A（第1页） 20K 24K 28K 36K 40K 256K 0 32K …… (a) 44K 页面0~4 页面5 页面6 页面7 页面8 页面9 页面10 内存 用户