邮箱内容存储系统.pptx

;;;虚拟存储器是指主存----辅存层次存取系统，

借助于硬磁盘等辅助存储器来扩大主存容量，

因为CPU只能执行调入主存的程序，所以称“虚拟存储器”。

虚拟存储器是一个大容量的存储逻辑模型，不是实际的物理存储器。

物理地址：由CPU地址引脚送出的，用于访问主存的地址。

逻辑地址：由编译程序生成，是访问程序的逻辑地址，

其地址空间大小受到辅助存储器容量的限制。

Cache----主存层次与主存----辅存层次的

地址变换映射方式和替换策略都相同，都是基于程序局部性原理。

;两个存储层次的区别是：

1）主存-Cache主要用来弥补主存和CPU之间的速度差距，

主存-辅存主要用来弥补主存的容量不足。

2）主存的读写时间是Cache读写时间的5--10倍，而硬磁盘的读写

时间是主存的千倍，所以辅存未命中，系统相对性能损失大。

3）CPU与主存、Cache之间有直接访问通路，与辅存没有。

4）主存-Cache之间地址变换、数据替换全部由硬件实现，对程序

员完全透明。

主存-辅存之间地址变换、数据替换由操作系统中的存储管理软

件辅助一些硬件共同实现，对系统程序员可见。

（所以，这部分内容也放在操作系统中讲。）;主存----辅存层次的基本数据传送单位可采用几种不同的方案：

段、页、段页。;;页式虚拟存储器：以页为基本单位与主存交换数据。

主存空间也分成同样大小的页。

主存分成的页为实页，虚拟存储器分成的页为虚页，

程序虚地址分为两个字段：高位字段为虚页号，低位字段为页内地址。

程序实地址分为两个字段：高位字段为实页号，低位字段为页内地址。

由于虚页与实页大小一样，所以页内地址是相等的。

虚页号与实页号之间的变换是通过查找主存中的页表来实现的。

;优点：页面的起点和终点地址是固定的，方便造页表，新页调入主存

也很容易掌握，页外空间浪费少。

缺点：处理、保护、共享都不方便。;5.2、页式虚拟存储器;例1：在一个采用页式管理的虚拟存储器中，假设程序的地址空间由4个

页面组成，请画出它们之间的映??方式。

第0页映象到第2个主存页中，第1页映象到第6个主存页中，

第2页映象到第7个主存页中，第3页映象到辅存。

;页内地址;例2、一个存储系统有32位程序地址空间（虚地址），

一页容量为1KB，主存容量为8MB，问：

1）虚页号字段多少位？页表将有多少行？

2）页表每行多少位？页表的容量为多少字节？

解：1）页容量为1KB=210B，所以页内地址为10位，

虚页号为32-10=22位，页表长度为222=4M行。

2）主存容量为8MB=223B，主存中的页数有：223/210=213个。

即主存中实页号为13位，再加上装入位和访问控制等信号，

假如页表的每一记录为16位，页表容量为4M*2B=8MB。例4、在一个页式管理虚拟存储器中，虚拟存储器有8页，主存有4页。

1）假设程序的第0个页面映象到主存的第3页，程序的第2个页面

映象到主存的第1页，程序的第3个页面映象到主存的第0页，

程序的第6个页面映象到主存的第2页。试画出地址映象方式。;2）如果要访问的程序第4个页面映象到外存，那么如果将第4个页面调

入主存，如何改变页表供CPU访问呢？

解：根据最近最少使用算法LRU算法，假如主存的第3个页框架是

近期最少使用的，则第3个页框分配给第4个页面，

在缺页中断下，启动输入输出系统，将虚地址指示的虚页整页

调入主存，同时将页表内容改动如下：;;由于程序都具有一定的模块性，一个复杂的大程序可划分成多个逻辑上相对独立的模块，模块之间的界面和调用关系是可以清楚定义的。这些模块可以是子程序、过程、也可以是某类元素的集合。

在段式虚拟存储器中，段是按照程序的逻辑结构划分的，各段的长度因程序各异而不同。（因此，分段管理是按用户的要求提出来的。）

编程使用的虚地址包含两部分：高位是段号，低位是段内地址。

为了把虚地址变换成主存实地址，需要一个段