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分类:

2010-04-13 16:46:30

1. 虚拟存储器的基本概念
(1) 
虚拟存储器的引入
局部性原理
a
 空间局限性——程序的顺序执行。
b
.时间局限性——循环操作。
虚拟存储器的定义
是指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。
(2) 
虚拟存储器的实现方式——硬件支持
 分页请求系统
 
请求分段系统
(3) 
虚拟存储器的特征
离散性——内存分配时采用离散的分配方式,且仅在需要调入某部分程序和数据时,才为它申请内存空间。这是其它几个特征的基础。
多次性一个作业被分成多次地调入内存运行,这是虚拟存储器的最重要特征。
对换性——允许在作业的运行过程中换进、换出。
虚拟性——能够从逻辑上扩充内存的容量,这是虚拟存储器的最重要目标。
2. 
请求分页存储管理方式
   
在分页系统的基础上,系统提供必要的硬件和软件支持,增加了请求调页功能和页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。
1 硬件支持
页表机制——增加若干项,供换进、换出时参考。
 
页号 物理块号 存在位访问位修改位外存地址 
页中断机构——一种特殊的中断
 
在指令执行期间产生和处理中断信号。
 
一条指令在执行期间,可能产生多次缺页中断。
页面分配
  
考虑优先权的分配算法
1 页面调入策略
   何时调入页面——预调页和请求调页策略
  
何处调入页面——文件区和对换区
  
页面调入过程
2 页面置换算法
例:系统为进程分配了三个物理块,并考虑以下页面号引用串:
7
0120304230321201701
a) 
最佳置换算法:将永不使用的,或者是在最长时间内不再被访问的页面淘汰。(向后看)
7   0  1  2  0   3  0  4   2  3   0  3  2   1  2   0  1  7  0  1 
7  2  2  2  2  2  2  2  2  2  2  2  2  2  2  7  7  7    
0  0  0  0  0  4  4  4  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0    
1  1  1  3  3  3  3  3  3  3  3  1  1  1  1  1  1  1 
缺页率: 6/20=30%
b) 
先进先出页面置换算法:选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。
7   0  1  2  0   3  0  4   2  3   0  3  2   1  2   0  1  7  0  1
7  2  2  2  2  4  4  4  0  0  0  0  0  0  0  7  7  7    
0  0  0  3  3  3  2  2  2  2  2  1  1  1  1  1  0  0    
1  1  1  1  0  0  0  3  3  3  3  3  2  2  2  2  2  1 
缺页率:12/20=60%
c) 
最近最久未使用LRU置换算法: 选择最近最久未使用的页面予以淘汰。(向前看)
7   0  1  2  0   3  0  4   2  3   0  3  2   1  2   0  1  7  0  1 
7  2  2  2  2  4  4  4  0  0  0  1  1  1  1  1  1  1   
0  0  0  0  0  0  0  3  3  3  3  3  3  0  0  0  0  0    
1  1  1  3  3  3  2  2  2  2  2  2  2  2  2  7  7  7  
缺页率:9/20=45%
d) Clock
置换算法——LRU近似算法
选择未使用过,又未被修改过的页面(A=0M=0)淘汰。
根据A M(A访问位,M修改位)取值(01)的组合将页面分为四类。
3. 请求分段存储管理方式
   
在分段系统的基础上,系统提供必要的硬件和软件支持,采用了请求调段的策略,形成段式虚拟存储系统。
(1) 
硬件支持
段表机制——增加若干项,供程序换进、换出时参考。
 
段号 段长 段的基址 存取方式 存在位访问位修改位增补位 外存地址 
缺段中断机构——一种特殊的中断
   
在指令执行期间产生和处理中断信号。
   
一条指令在执行期间,可能产生多次缺段中断。
   
由于分段是信息的逻辑单位,因此不可能出现一条指令被分割在两个段中的情况,也不会有被传送的一组信息段分割在两个分段中的情况。
   
段是不定长的,对缺段中断的处理要比对缺页中断的处理复杂。 有时需拼接,有时需淘汰几个段形成一个合适的空区以便调入所需分段。
 (2) 
分段共享与保护
共享段表
 
段名 段长 内存始址 状态 外存始址   
 
共享进程计数count   
 
状态 进程名 进程号 段号 存取控制   
 
记录调用共享段的进程信息(不断增减、变化) 
共享段的分配与回收
分段保护

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