操作系统课设(一)——预备知识虚拟存储管理

操作系统课设(一)——预备知识虚拟存储管理

      • 原因
      • 理论基础——局部性原理
      • 虚拟存储器
      • 请求页式存储管理

原因

  • 有的作业因太大,内存装不下而无法运行。
  • 系统中作业数太多,因系统容量有限只能让少数作业先运行。

理论基础——局部性原理

程序在执行时将呈现出局部性规律,即在一较短的时间内,程序的执行仅局限于某个部分,相应地,它所访问的存储空间也局限于某个区域。
表现在下述两个方面:

  • (1) 时间局限性:如果程序中的某条指令被执行,则不久以后该指令可能再次执行;如果某数据被访问过,则不久以后该数据可能再次被访问。
  • (2) 空间局限性 :程序在一段时间内所访问的地址可能击中在一定的范围之内。

虚拟存储器

  • 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。
  • 虚拟存储器的特征
    • 离散性:作业不装入连续的存储空间,内存分配采用离散分配方
    • 多次性:一个作业被分割,被多次调入内存。
    • 对换性:作业在运行过程中换进、换出内存。
    • 虚拟性:从逻辑上扩充了内存的容量。

请求页式存储管理

  • 请求页表机制
    在这里插入图片描述

    • 状态位P:记录该页是否在内存。P=1该页在内存; P=0该页不在内存。
    • 访问字段A:记录该页在一段时间内被访问的次数。
    • 修改位M:记录该页在内存期间是否被修改过。M=1该页调入内存后被修改过;M=0该页调入内存后未被修改过。
    • 外存地址: 该页在外存的地址。
  • 缺页中断机构
    每当所要访问的页面不在内存时,便产生一缺页中断,请求OS将所缺之页调入内存。 与其它中断一样,需要经历“保护CPU环境”、“分析中断原因”、“转入缺页中断处理程序”、“恢复CPU环境”。
    存在特殊性:

    • (1) 在指令执行期间产生和处理中断信号
    • (2) 一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断
  • 地址变换机构
    操作系统课设(一)——预备知识虚拟存储管理_第1张图片

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