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分页式存储管理调度

发布时间: 2022-03-12 05:36:13

‘壹’ 分页式存储管理的主要区别是 ( ).

分页式存储管理系统和分段式存储管理系统的主要区别:
分页和分段有许多相似之处,比如两者都不要求作业连续存放.但在概念上两者完全不同,主要表现在以下几个方面:
(1)页是信息的物理单位,分页是为了实现非连续分配,以便解决内存碎片问题,或者说分页是由于系统管理的需要.段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息,分段的目的是为了更好地实现共享,满足用户的需要.
(2)页的大小固定,由系统确定,将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的.而段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序,通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息的性质来划分.
(3)分页的作业地址空间是一维的.分段的地址空间是二维的.

‘贰’ 分页式存储管理

进程有3页, 那就是3* 64/16=12 K,
0块 1块 2块 3块 4块 5块 6块 7块
0 4K-1 4K 8K-1 8K --12k_1 12K 16K-1 16K -- 20K-1 20K 24K 28K----32K-1
逻辑地址=块号 + 块内地址,5276 ,应该是在第5块的276字节处, 20*1024+276 应该是物理地址

‘叁’ 求用c++程序设计的实验:模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和用先进先出调度算法(FIFO)处理缺页中断。

#include<iostream.h>
#include<stdlib.h>
#include<iomanip.h>
#include"windows.h"
#include"os.h"
#define n 64//实验中假定主存的长度
#define m 4//实验中假定每个作业分得主存块块数
int p[m];//定义页
struct
{
short int lnumber;//页号
short int flag;//表示该页是否在主存,“1”表示在主存,“0”表示不在主存
short int pnumber;//该页所在主存块的块号
short int write;//该页是否被修改过,“1”表示修改过,“0”表示没有修改过
short int dnumber;//该页存放在磁盘上的位置,即磁盘块号
short int times;//被访问的次数,用于LRU算法
}page[n];//定义页表
//各个函数的实现如下:
computer::computer()
{
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
page[i].lnumber = i;
page[i].flag = 0;
page[i].pnumber = 10000;//用10000表示为空
page[i].write = 0;
page[i].dnumber = i;
page[i].times = 0;
}//初始化页表

for(i=0;i<m;i++)
{
page[i].pnumber = i;
}

for(i=0;i<m;i++)
{
p[i] = i;
page[i].flag = 1;
}//初始化页
}
void computer::showpagelist()
{
int i;
cout<<"页号"<<"\t"<<"是否在主存中"<<"\t"<<"块 号"<<"\t"<<"是否被修改过"<<"\t"<<"磁盘块号"<<"\t"<<"访问次数"<<endl;
for(i=0;i<n;i++)
{
cout<<page[i].lnumber<<"\t"<<page[i].flag<<" "<<page[i].pnumber<<"\t"<<page[i].write<<" "<<page[i].dnumber<<" \t"<<page[i].times<<endl;
}
}
void computer::showpage()
{
int i;
for(i=0;i<m;i++)
{
cout<<"\t"<<p[i];
}
cout<<endl;
}
void computer::transformation()
{
unsigned logicAddress,logicNumber,innerAddress,physicsAddress,physicsNumber;
int i,head=0,fail = 0;
int method,temppage=0;
short int times = 10000;
cout<<"请输入一个逻辑地址(四位十六进制数):";
cin>>hex>>logicAddress;//读入逻辑地址
logicNumber = logicAddress >> 10;//得到页号
cout<<"页号为:"<<logicNumber<<endl;
innerAddress = logicAddress & 0x03ff;//得到页内地址
cout<<"页内地址为:"<<innerAddress<<endl;
for(i=0;i<n;i++)
{
if(logicNumber==(unsigned)page[i].lnumber)
{
if(page[i].flag == 1)
{
cout<<"请求的页面在主存中!"<<endl;
page[i].times++;
physicsNumber = page[i].pnumber;//由页号得到块号
cout<<"请求的主存块号为:"<<physicsNumber<<endl;
physicsAddress = physicsNumber << 10 |innerAddress;//得到物理地址
cout<<"请求的物理地址为:"<<physicsAddress<<endl;//输出物理地址
break;
}
else
{

cout<<"请求的页面不在主存中! 将进行缺页中断处理!"<<endl<<"请选择算法!"<<endl;
cout<<"1.先进先出"<<endl<<"2.最近最少用"<<endl<<"请选择置换算法:";
cin>>method;
if(method == 1) //采用先进先出算法
{
cout<<"采用先进先出算法!"<<endl;
fail = p[head];
cout<<"第"<<fail<<"页将被替换!"<<endl;
p[head] = logicNumber;
head = (head+1) % m;
if(page[fail].write == 1)
cout<<"第"<<fail<<"页曾被修改过!"<<endl;
page[fail].flag = 0;
page[logicNumber].flag = 1;
page[logicNumber].write = 0;
page[logicNumber].pnumber = page[fail].pnumber;
page[fail].pnumber = 10000;
page[logicNumber].times++;
break;
}
else if(method == 2) //采用最近最少用算法
{
cout<<"采用最近最少用算法!"<<endl;
for(i=0;i<n;i++)
{
if(page[i].flag == 1)
{
if(page[i].times<times)
{
times = page[i].times;
temppage = page[i].lnumber;
}
}
}
cout<<"第"<<temppage<<"页将被替换!"<<endl;
for(i=0;i<m;i++)
{
if(p[i] == temppage)
{
p[i] = logicNumber;
}
}
if(page[temppage].write == 1)
cout<<"第"<<temppage<<"页曾被修改过!"<<endl;
page[temppage].flag = 0;
page[logicNumber].flag = 1;
page[logicNumber].write = 0;
page[logicNumber].pnumber = page[temppage].pnumber;
page[temppage].pnumber = 10000;
page[logicNumber].times++;
break;
}
else
{ cout<<"你输入有误,即将退出!";
exit(1);
}
}
}
}
}
void main()
{
char c,d;
computer os;
cout<<"页表正在初始化中...,3秒钟后为你显示页和页表!"<<endl;
Sleep(3000);
os.showpage();
os.showpagelist();
T:
os.transformation();
cout<<"是否显示页和页表?(Y/N)";
cin>>c;
switch(c)
{
case 'y':
os.showpage();
os.showpagelist();
case 'n':
cout<<"是否继续进行请求分页?(Y/N)";
cin>>d;
if (d=='Y'||d=='y')
goto T;
else if (d=='N'||d=='n')
exit(1);
else
cout<<"输入错误!"<<endl;
default:cout<<"输入错误!"<<endl;
}

}

‘肆’ 请求分页调度是和分页调度有何联系和区别

在分页存储管理方式中 :不具备页面对换功能,不支持虚拟存储器功能,在调度作业运行时 ,必须将它的所有页面一次调入内存 ,若内存没有足够的块, 则作业等待的这种分页管理方式被称为纯分页或基本分页存储管理方式.

而请求分页管理方式是支持虚拟存储的,具备了页面的对换功能.调度作业时 是将它的 一部分(而不是全部) 放入内存.当发现页面缺少时 会发出一个缺页请求 从外存调用页面文件进入内存.

基于以上所述:基于这一点,请求分页存储管理可以提供虚存,而分页存储管理却不能提供虚存。

‘伍’ 基本分页存储管理方式的页面与页表

1) 页面和物理块
分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片,称为页面或页,并为各页加以编号,从0开始,如第0页、第1页等。相应地,也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块,称为(物理)块或页框(frame),也同样为它们加以编号,如0#块、1#块等等。在为进程分配内存时,以块为单位将进程中的若干个页分别装入到多个可以不相邻接的物理块中。由于进程的最后一页经常装不满一块而形成了不可利用的碎片,称之为“页内碎片”。
2) 页面大小
在分页系统中的页面其大小应适中。页面若太小,一方面虽然可使内存碎片减小,从而减少了内存碎片的总空间,有利于提高内存利用率,但另一方面也会使每个进程占用较多的页面,从而导致进程的页表过长,占用大量内存;此外,还会降低页面换进换出的效率。然而,如果选择的页面较大,虽然可以减少页表的长度,提高页面换进换出的速度,但却又会使页内碎片增大。因此,页面的大小应选择适中,且页面大小应是2的幂,通常为512 B~8 KB。 分页地址中的地址结构如下:
对于某特定机器,其地址结构是一定的。若给定一个逻辑地址空间中的地址为A,页面的大小为L,则页号P和页内地址d可按右图所示公式求得:
其中,INT是整除函数,MOD是取余函数。例如,其系统的页面大小为1 KB,设A = 2170 B,则由上式可以求得P = 2,d = 122。 页表的功能可以由一组专门的寄存器来实现。一个页表项用一个寄存器。由于寄存器具有较高的访问速度,因而有利于提高地址变换的速度;但由于寄存器成本较高,且大多数现代计算机的页表又可能很大,使页表项的总数可达几千甚至几十万个,显然这些页表项不可能都用寄存器来实现,因此,页表大多驻留在内存中。在系统中只设置一个页表寄存器PTR(Page-Table Register),在其中存放页表在内存的始址和页表的长度。平时,进程未执行时,页表的始址和页表长度存放在本进程的PCB中。当调度程序调度到某进程时,才将这两个数据装入页表寄存器中。因此,在单处理机环境下,虽然系统中可以运行多个进程,但只需一个页表寄存器。
当进程要访问某个逻辑地址中的数据时,分页地址变换机构会自动地将有效地址(相对地址)分为页号页内地址两部分,再以页号为索引去检索页表。查找操作由硬件执行。在执行检索之前,先将页号与页表长度进行比较,如果页号大于或等于页表长度,则表示本次所访问的地址已超越进程的地址空间。于是,这一错误将被系统发现并产生一地址越界中断。若未出现越界错误,则将页表始址与页号和页表项长度的乘积相加,便得到该表项在页表中的位置,于是可从中得到该页的物理块号,将之装入物理地址寄存器中。与此同时,再将有效地址寄存器中的页内地址送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。右图示出了分页系统的地址变换机构。 由于页表是存放在内存中的,这使CPU在每存取一个数据时,都要两次访问内存。第一次是访问内存中的页表,从中找到指定页的物理块号,再将块号与页内偏移量W拼接,以形成物理地址。第二次访问内存时,才是从第一次所得地址中获得所需数据(或向此地址中写入数据)。因此,采用这种方式将使计算机的处理速度降低近1/2。可见,以此高昂代价来换取存储器空间利用率的提高,是得不偿失的。
为了提高地址变换速度,可在地址变换机构中增设一个具有并行查寻能力的特殊高速缓冲寄存器,又称为“联想寄存器”(Associative Memory),或称为“快表”,在IBM系统中又取名为TLB(Translation Lookaside Buffer),用以存放当前访问的那些页表项。此时的地址变换过程是:在CPU给出有效地址后,由地址变换机构自动地将页号P送入高速缓冲寄存器,并将此页号与高速缓存中的所有页号进行比较,若其中有与此相匹配的页号,便表示所要访问的页表项在快表中。于是,可直接从快表中读出该页所对应的物理块号,并送到物理地址寄存器中。如在块表中未找到对应的页表项,则还须再访问内存中的页表,找到后,把从页表项中读出的物理块号送地址寄存器;同时,再将此页表项存入快表的一个寄存器单元中,亦即,重新修改快表。但如果联想寄存器已满,则OS必须找到一个老的且已被认为不再需要的页表项,将它换出。右图示出了具有快表的地址变换机构。

‘陆’ 分页式存储管理决定页面大小的主要因素有哪些

主要因素是用户主存空间
主存空间大则用大页面
否则会带来页表占用空间过大的问题
——————好好上课啊kora

‘柒’ 分页式存储管理与分段式管理的主要区别是什么

页和分段系统有许多相似之处,但在概念上两者完全不同,主要表现在:

1、页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外零头,提高内存的利用率;或者说,分页仅仅是由于系统管理的需要,而不是用户的需要。

段是信息的逻辑单位,它含有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好的满足用户的需要。

2、页的大小固定且由系统确定,把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分,是由机器硬件实现的,因而一个系统只能有一种大小的页面。

段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序,通常由编辑程序在对源程序进行编辑时,根据信息的性质来划分。

3、分页的作业地址空间是维一的,即单一的线性空间,程序员只须利用一个记忆符,即可表示一地址。

分段的作业地址空间是二维的,程序员在标识一个地址时,既需给出段名,又需给出段内地址。

‘捌’ 模拟分页式存储管理 怎么做

http://www.happycampus.com.cn/pages/2004/11/10/D153924.html

http://desktop.nju.e.cn/czxt/Courseware/Upload_Book/N18/200407121823/OSPPT/OSMemory/OS4page.ppt

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