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頁式存儲裝入方式

發布時間: 2022-12-23 07:31:04

Ⅰ 什麼是「頁式存儲

頁式存儲是指存儲的時候以頁面作為基本的存儲單位,一個大的作業分存在N個頁里,當執行作業的時候不需要同事載入所有的頁,而是用到哪些載入哪些,頁式存儲讓資源的效率更高

Ⅱ 在採用頁式存儲管理的系統中

在採用頁式存儲管理系統中https://help.aliyun.com/wordpower/2374442-1.html

Ⅲ (存儲管理)01.分頁式存儲管理

將內存劃分為若干個大小相等的分區,叫做塊;將邏輯空間劃分出與塊大小一致的分區,叫做頁。作業運行時,通過地址重定位技術,實現頁與塊的對應。這樣就以頁的方式來管理存儲塊,就叫分頁式存儲管理。

在分配存儲塊時,會根據作業的邏輯地址的大小計算所需要多少個存儲塊,然後查找空閑塊並更新空閑塊的狀態為佔用;回收存儲塊時,會將作業關聯的所有空閑塊的狀態設置為空閑。記錄空閑塊狀態的方法有兩種:點陣圖法和鏈表法。

在分配存儲塊之後,就在頁表中,增加頁和塊對應關系的記錄;同理,回收存儲塊時,就會刪除對應記錄。

訪問存儲塊時,就會根據邏輯地址的頁號,在頁表找到對應的塊號,然後再通過塊號計算出物理地址,找到對應的存儲塊。如下圖:

補充

頁表:記錄頁號與塊號對應關系的表,包含頁號和塊號兩個欄位。

邏輯地址:由 「頁號」 和 「頁內地址」 組成。其中頁內地址是通過頁大小來決定。

例如:邏輯地址長度為 16 位,頁大小是 1kb (二的十次冪),那麼頁內地址占低十位,高六位是頁號。如下:

在重定位存儲塊時,需要訪問頁表。為了加快重定位,就會通過快表(聯想存儲器,記錄常用的頁號和塊號的對應關系)來快速通過頁號找到對應的塊號。但是如果不能通過快表找到對應的塊號,那麼就會按照查找頁表的方式來完成重定位。

Ⅳ 一個關於頁式存儲的操作系統問題

2100=1024*2+52 物理地址1024*6+52=6196
3100=1024*3+28 物理地址1024*8+28=8220

Ⅳ 基本分頁存儲管理方式的頁面與頁表

1) 頁面和物理塊
分頁存儲管理是將一個進程的邏輯地址空間分成若干個大小相等的片,稱為頁面或頁,並為各頁加以編號,從0開始,如第0頁、第1頁等。相應地,也把內存空間分成與頁面相同大小的若干個存儲塊,稱為(物理)塊或頁框(frame),也同樣為它們加以編號,如0#塊、1#塊等等。在為進程分配內存時,以塊為單位將進程中的若干個頁分別裝入到多個可以不相鄰接的物理塊中。由於進程的最後一頁經常裝不滿一塊而形成了不可利用的碎片,稱之為「頁內碎片」。
2) 頁面大小
在分頁系統中的頁面其大小應適中。頁面若太小,一方面雖然可使內存碎片減小,從而減少了內存碎片的總空間,有利於提高內存利用率,但另一方面也會使每個進程佔用較多的頁面,從而導致進程的頁表過長,佔用大量內存;此外,還會降低頁面換進換出的效率。然而,如果選擇的頁面較大,雖然可以減少頁表的長度,提高頁面換進換出的速度,但卻又會使頁內碎片增大。因此,頁面的大小應選擇適中,且頁面大小應是2的冪,通常為512 B~8 KB。 分頁地址中的地址結構如下:
對於某特定機器,其地址結構是一定的。若給定一個邏輯地址空間中的地址為A,頁面的大小為L,則頁號P和頁內地址d可按右圖所示公式求得:
其中,INT是整除函數,MOD是取余函數。例如,其系統的頁面大小為1 KB,設A = 2170 B,則由上式可以求得P = 2,d = 122。 頁表的功能可以由一組專門的寄存器來實現。一個頁表項用一個寄存器。由於寄存器具有較高的訪問速度,因而有利於提高地址變換的速度;但由於寄存器成本較高,且大多數現代計算機的頁表又可能很大,使頁表項的總數可達幾千甚至幾十萬個,顯然這些頁表項不可能都用寄存器來實現,因此,頁表大多駐留在內存中。在系統中只設置一個頁表寄存器PTR(Page-Table Register),在其中存放頁表在內存的始址和頁表的長度。平時,進程未執行時,頁表的始址和頁表長度存放在本進程的PCB中。當調度程序調度到某進程時,才將這兩個數據裝入頁表寄存器中。因此,在單處理機環境下,雖然系統中可以運行多個進程,但只需一個頁表寄存器。
當進程要訪問某個邏輯地址中的數據時,分頁地址變換機構會自動地將有效地址(相對地址)分為頁號頁內地址兩部分,再以頁號為索引去檢索頁表。查找操作由硬體執行。在執行檢索之前,先將頁號與頁表長度進行比較,如果頁號大於或等於頁表長度,則表示本次所訪問的地址已超越進程的地址空間。於是,這一錯誤將被系統發現並產生一地址越界中斷。若未出現越界錯誤,則將頁表始址與頁號和頁表項長度的乘積相加,便得到該表項在頁表中的位置,於是可從中得到該頁的物理塊號,將之裝入物理地址寄存器中。與此同時,再將有效地址寄存器中的頁內地址送入物理地址寄存器的塊內地址欄位中。這樣便完成了從邏輯地址到物理地址的變換。右圖示出了分頁系統的地址變換機構。 由於頁表是存放在內存中的,這使CPU在每存取一個數據時,都要兩次訪問內存。第一次是訪問內存中的頁表,從中找到指定頁的物理塊號,再將塊號與頁內偏移量W拼接,以形成物理地址。第二次訪問內存時,才是從第一次所得地址中獲得所需數據(或向此地址中寫入數據)。因此,採用這種方式將使計算機的處理速度降低近1/2。可見,以此高昂代價來換取存儲器空間利用率的提高,是得不償失的。
為了提高地址變換速度,可在地址變換機構中增設一個具有並行查尋能力的特殊高速緩沖寄存器,又稱為「聯想寄存器」(Associative Memory),或稱為「快表」,在IBM系統中又取名為TLB(Translation Lookaside Buffer),用以存放當前訪問的那些頁表項。此時的地址變換過程是:在CPU給出有效地址後,由地址變換機構自動地將頁號P送入高速緩沖寄存器,並將此頁號與高速緩存中的所有頁號進行比較,若其中有與此相匹配的頁號,便表示所要訪問的頁表項在快表中。於是,可直接從快表中讀出該頁所對應的物理塊號,並送到物理地址寄存器中。如在塊表中未找到對應的頁表項,則還須再訪問內存中的頁表,找到後,把從頁表項中讀出的物理塊號送地址寄存器;同時,再將此頁表項存入快表的一個寄存器單元中,亦即,重新修改快表。但如果聯想寄存器已滿,則OS必須找到一個老的且已被認為不再需要的頁表項,將它換出。右圖示出了具有快表的地址變換機構。

Ⅵ 操作系統頁式存儲管理的問題

存儲管理的基本原理內存管理方法 內存管理主要包括內存分配和回收、地址變換、內存擴充、內存共享和保護等功能。 下面主要介紹連續分配存儲管理、覆蓋與交換技術以及頁式與段式存儲管理等基本概念和原理。 1. 連續分配存儲管理方式 連續分配是操作系統頁式存儲管理的問題

Ⅶ 是虛擬存儲器,在頁式系統中如何實現虛擬存

由操作系統和硬體相配合完成主存和輔存之間的信息的動態調度,這樣的計算機好像為用戶提供了一個其存儲容量比主存大得多的存儲器,這個存儲器稱為虛擬存儲器。
(實現虛擬存儲技術需要有如下物質基礎,相當容量的主存,一定容量的輔存,地址變換機構)
在頁式系統中採用預調方式實現虛擬存儲。(也就是說,只需將作業的一部分頁面裝入內存即可運行,並且當運行過程中需要的頁面不在內存中再將其調入。)

Ⅷ 操作系統頁式存儲管理的問題

邏輯頁面表示這是一個虛擬的儲存空間,一個邏輯頁面對應一個物理內存的頁框,這個頁框才是真正的物理存儲所在。

Ⅸ 在頁式存儲管理系統中,頁和塊的大小均為1K,第0頁裝入第1塊,第1頁裝入第4塊

4替換1,得到3,得到2,5,4(缺頁1次),1,則不需要替換,4(缺頁1次),所以順序是2,2替換4,第二個2進入時不缺頁,5;下一個進入3,1(缺頁1次),5;下一個進入4,內存不滿且內存中沒有1這個頁面即第1個進入內存,2(缺頁1次);後面2號和5號內存中均存在,3,所以共缺頁2次),需要替換上次使用距現在最遠的頁面,3,5,得到3,進行下一個頁面,替換3(缺頁1次);下一個進入的是2;下一個進入5,內存中有5號頁面;下一次進入2,得到2,2這三頁進入內存(進程只分配到3個頁面,3替換2,進行下一個頁面。首先2,內存中有2號頁面,1進入時;下一個進入的是5,切順序為由內到外根據LRU演算法。所以一共發生了7次缺頁

Ⅹ 頁式存儲管理和段式存儲管理的區別

段式與頁式存儲管理的比較如下表所示。

段式
頁式

分段由用戶設計劃分,每段對應一個相應的的程序模塊,有完整的邏輯意義。
分頁用戶看不見,由操作系統為內存管理劃分。

段面是信息的邏輯單位
頁面是信息的物理單位

便於段的共享,執行時按需動態鏈接裝入。
頁一般不能共享

段長不等,可動態增長,有利於新數據增長。
頁面大小相同,位置不能動態增長。

二維地址空間:段名、段中地址;段號、段內單元號
一維地址空間

管理形式上象頁式,但概念不同
往往需要多次缺頁中斷才能把所需信息完整地調入內存

實現頁(段)的共享是指某些作業的邏輯頁號(段號)對應同一物理頁號(內存中該段的起始地址)。頁(段)的保護往往需要對共享的頁面(段)加上某種訪問許可權的限制,如不能修改等;或設置地址越界檢查,對於頁內地址(段內地址)大於頁長(段長)的存取,產生保護中斷。