《计算机操作系统》第八章 虚拟存储器

Cha8虚拟存储器

Cha8 虚拟存储器

要求掌握 程序的局部性,抖动 页表和段表的支持 地址转换过程 快表 替换策略

要求掌握 • 程序的局部性，抖动 • 页表和段表的支持 • 地址转换过程 • 快表 • 替换策略

分页与分段管理的突破 运行时动态的地址转换 允许程序在内存中分散存放 程序不必全部进入内存 驻留集 resident set

分页与分段管理的突破 • 运行时动态的地址转换 • 允许程序在内存中分散存放 • 程序不必全部进入内存 驻留集resident set

程序执行 1程序部分进入内存 a 1 3 OS 2页表显示内存错误 a3 3OS启动读盘 a1 240S调度另个作业 5读入要用的页 6结束时发出中断 b2 唤醒原进程 5 a3 6

程序执行 a1 a1 1 OS p1 2 b2 a3 3 4 a3 5 6 1程序部分进入内存 2页表显示内存错误 3OS启动读盘 4OS调度另个作业 5读入要用的页 6结束时发出中断 唤醒原进程

实存与虚存 内存中存放更多的进程 进程长度可以大于内存 实存 real memory 虚存 virtual memory

实存与虚存 • 实存real memory • 虚存virtual memory • 内存中存放更多的进程 • 进程长度可以大于内存

程序的局部性原理 °减少程序占用内存 °减少挂起时的传输量 °抖动 thrashing 刚刚被换出的页面很快又要用到 CPU忙于调出和调入页面 OS根据最近的历史猜测将来不会用到的页面

程序的局部性原理 • 减少程序占用内存 • 减少挂起时的传输量 • 抖动thrashing – 刚刚被换出的页面很快又要用到 – CPU忙于调出和调入页面 OS根据最近的历史猜测将来不会用到的页面

典型的内存管理格式 虚地址 虚地址 页号偏移量 段号偏移量 页表项 段表项 PM|其他页框号 M其他长度基地址 仅仅分页 仅仅分段 虚地址 修改位 段号页号偏移量 存在位 段表项 页表项 其他长度基地址PM其他页框号 分段和分页结合

典型的内存管理格式 页号 偏移量 P M 其他 页框号 虚地址 页表项 仅仅分页 段号 偏移量 虚地址 段表项 仅仅分段 段号 页号 偏移量 其他 长度 基地址 虚地址 段表项 分段和分页结合 P M 其他 页框号 页表项 P M 其他 长度 基地址 修改位 存在位

页表结构-两级页表 根页表 页面长度4K 页表项4字节 用户页表 用户地址空间 4M 4G

页表结构－两级页表 …… …… …… 用户地址空间 4G 用户页表 4M 根页表 4K 页面长度4K 页表项4字节

两级分页系统的地址转换 10位10位12位 页框偏移量 根页表指针 二级页表 一级页表

两级分页系统的地址转换 10位 10位 12位 根页表指针 ＋ 页框 偏移量 二级页表 一级页表 ＋

页号偏移量 页框偏移量 页号表项指针 Hash函数 反向页表 Hash表 页表结构一反向页表

页表结构－反向页表 页号 表项 指针 页号 偏移量 页框 偏移量 Hash表 反向页表 Hash函数