操作系统ch4 存储器管理-虚拟存储器ppt课件.ppt

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1、第四章存储器管理主要内容：一、虚拟存储器的基本概念二、请求分页存储管理方式三、请求分段存储管理方式第四章存储器管理4.5虚拟存储器的基本概念4.5.1虚拟存储器的引入一、什么是虚拟存储技术？二、为什么引入虚拟存储技术？三、引入虚拟存储的理论依据-局部性原理P142第四章存储器管理4.5虚拟存储器的基本概念4.5.1虚拟存储器的引入一、虚拟存储器的定义虚拟存储器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。在虚拟存储器系统中，作业无需全部装入，只要装入一部分就可运行。第四章存储器管理4.5虚拟存储器的基本概念4.5.1虚拟存储器的引入二、为什么引入虚拟存

2、储技术？1、提高内存利用率；2、程序不再受现有物理内存空间的限制；编程变得更容易；3、可以提高多道程序度，使更多的程序能够进入内存运行。第四章存储器管理4.5虚拟存储器的基本概念4.5.1虚拟存储器的引入三、局部性原理(P142页)1、时间局限性2、空间局限性4.5虚拟存储器的基本概念4.5.2虚拟存储器的实现方式一、分页请求系统分页请求系统是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。为了实现请求调页和置换功能，需要提供的硬件支持：1、 请求分页的页表机制。2、 缺页中断机构。3、地址变换机构。第四章存储器管理第四章存储器管理4.5虚拟存储器的基本

3、概念4.5.2虚拟存储器的实现方式二、请求分段系统请求分段系统是在分段系统的基础上，增加了请求调段及分段置换功能后所形成的段式虚拟存储系统。硬件支持1、 请求分段的段表机制2、 缺段中断机构3、地址变换机构第四章存储器管理4.5虚拟存储器的基本概念4.5.3虚拟存储器的特征1、 离散性2、 多次性3、 对换性4、 虚拟性第四章存储器管理4.6请求分页存储管理方式4.6.1请求分页中的硬件支持一、页表机制采用请求分页存储管理方式的页表项包括以下内容：1、 页号2、 物理块号3、 状态位P4、 访问字位A5、 修改位M6、外存地址第四章存储器管理4.6请求分页存储管理方式4.6.1请求分

4、页中的硬件支持二、缺页中断机构1、在指令执行期间产生中断。2、回到中断前的指令处重新执行被中断的指令。缺页中断处理过程调用页在内存N缺页中断缺页中断处理内存满？N缺页调入选页换出缺页调入内存修改页表项将该表项写入快表Y第四章存储器管理4.6请求分页存储管理方式4.6.1请求分页中的硬件支持三、地址变换1、根据逻辑地址中的页号查找快表。2、 若快表中无该页信息，转到内存页表中查找。3、 若页表中的状态P显示该页已调入内存，则将该表项写入快表，并计算物理地址。4、若该页尚未调入内存、则产生缺页中断，请求OS从外存中把该页调入内存P146图4-25第四章存储器管理4.6请求分页存储管理方式

5、4.6.2页面分配一、最小物理块数保证进程正常运行所需要的最少物理块数，它与计算机的硬件结构有关，取决于指令的格式、功能和寻址方式。(见教材P145页图4-24)第四章存储器管理4.6请求分页存储管理方式4.6.2页面分配二、页面分配和置换策略1、 固定分配局部置换。2、 可变分配全局置换。3、可变分配局部置换p147页第四章存储器管理4.6请求分页存储管理方式4.6.2页面分配三、分配算法1、平均分配算法2、 按比例分配算法P148页3、考虑优先权的分配算法第四章存储器管理4.6请求分页存储管理方式4.6.3页面调入策略一、何时调入页面1、预调页策略：将预计不久之后会被访问的页，预

6、先调入内存。实例：群页式调页。2、请求调页策略。第四章存储器管理4.6请求分页存储管理方式4.6.3页面调入策略二、从何处调入页面1、对换区调入：对换空间足够大,进程运行前,将相关文件从文件区拷贝到对换区，发生缺页请求时，从对换区调入缺页。2、从文件区调入：对不会修改的页，从文件区调入；可能被修改的部分，换出时写入对换区，再换入时，从对换区调入。3、Unix方式:与进程有关的文件都放在文件区,凡是未运行过的页面都应该从文件区调入,曾经运行过又被换出的页面从对换区调入。第四章存储器管理4.7页面置换算法本节主要讲下面三个内容：1、把选择换出页面的算法称为页面置换算法。2、 进程在运行中

7、频繁换页的现象，称为“抖动”。3、评价页面置换算法好坏的标准：页面置换率第四章存储器管理4.7页面置换算法4.7.1最佳置换算法和先进先出算法一、最佳置换算法1、 策略：将未来最长时间内不再被访问的页换出。2、 缺点：不可实现。3、 优点：换页率最低。4、用途：通过与其他置换算法的换页率的比较来评价其他的置换算法第四章存储器管理70120304230321201701770701201203243203201701利用最佳置换算法时的置换图第四章存储器管理