《操作系统原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 虚拟存储器管理

第九章虚拟存储器管理 1、虚拟存储系统的基本概念 2、分页存储管理 3、分段存储管理 4、段页式存储管理 5、页(段)的置换算法和系统行为 6、页架分配算法

第九章 虚拟存储器管理 1、虚拟存储系统的基本概念 2、分页存储管理 3、分段存储管理 4、段页式存储管理 5、页（段）的置换算法和系统行为 6、页架分配算法

91虚拟存储系统的基本概念 1、问题的提出 程序大于内存 程序暂时不执行或运行完是否还要占 用内存

9.1 虚拟存储系统的基本概念 1、问题的提出 • 程序大于内存 • 程序暂时不执行或运行完是否还要占 用内存

2、基本思想 程序、数据的大小可以超过内存的大小 操作系统把程序当前使用的部分保留在 主存,而把其它部分保存在辅存中,并 在需要时在主存和辅存之间动态交换 把辅存当作主存进行扩充,对用户来说 计算机系统有一个容量很大的主存

2、基本思想 程序、数据的大小可以超过内存的大小， 操作系统把程序当前使用的部分保留在 主存，而把其它部分保存在辅存中，并 在需要时在主存和辅存之间动态交换。 把辅存当作主存进行扩充，对用户来说， 计算机系统有一个容量很大的主存

→虚存的优点 可容纳大量的进程,提高系统多道并行 程度,提高主存和其他资源的利用率 提高系统运行效率和系统吞吐率 →虚存的缺点 (1)额外的主存开销 (2)地址转换增加了指令执行时间

•虚存的优点： 可容纳大量的进程，提高系统多道并行 程度，提高主存和其他资源的利用率， 提高系统运行效率和系统吞吐率 •虚存的缺点： （1）额外的主存开销 （2）地址转换增加了指令执行时间

9,2分页存储管理 基本概念 地址转换 硬件支持 页的共享

9.2 分页存储管理 • 基本概念 • 地址转换 • 硬件支持 • 页的共享

分页存储管理的基本概念 等分主存:页架、页架号 用户逻辑地址空间的分页:页、页号 逻辑地址的表示:(页号p,页内地址d) 分配原则:以页架为基本分配单位 ·页表:页号、页架号 分页系统中的地址结构: 页号→最大页数 页内地址→页架的大小 ·页面尺寸应是2的幂

一、分页存储管理的基本概念 • 等分主存：页架、页架号 • 用户逻辑地址空间的分页：页、页号 • 逻辑地址的表示：（页号p,页内地址d） • 分配原则：以页架为基本分配单位 • 页表：页号、页架号 • 分页系统中的地址结构： – 页号→最大页数 – 页内地址→页架的大小 • 页面尺寸应是2的幂

基本工作原理 在程序开始运行之前,不是装入全部 页面,而是装入一个或零个页面,之 后根据程序运行的需要,动态装入其 它页面;当内存空间已满,而又需要 装入新的页面时,则根据某种算法淘 汰某个页面,以便装入新的页面

基本工作原理 在程序开始运行之前，不是装入全部 页面，而是装入一个或零个页面，之 后根据程序运行的需要，动态装入其 它页面；当内存空间已满，而又需要 装入新的页面时，则根据某种算法淘 汰某个页面，以便装入新的页面

60K-64K 虚地址空间 56K-60KX 52K56X}虚页 48K-52K 44K-48K 40K-44K X 36K-40K 5 物理地址空间/页架 32K-36KX 28K-32K 28K-32K 24K-28KX 24K-28K 20K-24K 20K-24K 16K-20K 16K-20K 12K-16K 12K-16K K-12K 4K-8K 340612 8K-12K 4K-8K 0K-4K 0K-4K

X X X X 7 X 5 X X X 3 4 0 6 1 2 60K-64K 56K-60K 52K-56K 48K-52K 44K-48K 40K-44K 36K-40K 32K-36K 28K-32K 24K-28K 20K-24K 16K-20K 12K-16K 8K-12K 4K-8K 0K-4K 28K-32K 24K-28K 20K-24K 16K-20K 12K-16K 8K-12K 4K-8K 0K-4K 虚地址空间 物理地址空间 } 虚页 页架

分页系统中的地址转换 直接映象页地址转换 多级页表地址转换 ·快表的地址转换

二、分页系统中的地址转换 • 直接映象页地址转换 • 多级页表地址转换 • 快表的地址转换

1、直接映象页地址转换 页表地址寄存器 L b 虚地址v=(pd) P d b P pd 实地址 页表

1、直接映象页地址转换 P d p' + L b p' d P 页表 页表地址寄存器 虚地址v=(p,d) 实地址 b