第四章 分页存储管理方式

一，存储管理的离散分配方式

基本分页存储管理

基本分段存储管理

段页式存储管理

二，基本分页存储管理

离散分配内存：

作业规定大小划分成小份；内存也按同样大小划分成小份 作业的任一小份可分散放入内存任意未使用的小份

1）页面的概念

内存划分成多个小单元，每个单元K大小，称（物理）块。作业也按K单位大小划分成片，称为页面。

物理划分块的大小 = 逻辑划分的页的大小

页面大小要适中。  太大，（最后一页）内碎片增大，类似连续分配的问题。  太小的话，页面碎片总空间虽然小，提高了利用率，但每个进程的页面数量较多，页表过长，反而又增加了空间使用。

2）页表的概念

为了找到被离散分配到内存中的作业，记录每个作业各页映射到哪个物理块，形成的页面映射表，简称页表。

每个作业有自己的页表

页表的作用：页号到物理块号的地址映射 要找到作业A    关键是找到页表（页表地址保存在PCB，页表保存在内存）   根据页表找物理块

3）地址的处理

连续方式下，每条指令用基地址+偏移量即可找到其物理存放的地址。

规律：

作业相对地址在分页下不同位置的数有一定的意义结构：

            页号+页内地址（即页内偏移）

关键的计算是：根据系统页面大小找到不同意义二进制位的分界线。

从地址中分析出页号后，地址映射只需要把页号改为对应物理块号，偏移不变，即可找到内存中实际位置。

4）地址变换机构

地址变换过程

        分页系统中，进程创建，放入内存，构建页表，在PCB中记录页表存放在内存的首地址及页表长度。 运行某进程A时，将A进程PCB中的页表信息写入PTR中； 每执行一条指令时，根据分页计算原理，得到指令页号X和内部偏移量Y； CPU高速访问PTR找到页表在哪里； 查页表数据，得到X实际对应存放的物理块，完成地址映射计算，最终在内存找到该指令。

5）快表

问题：基本分页机制下，一次指令需两次内存访问，处理机速度降低1/2，分页空间效率的提高以如此的速度为代价，得不偿失。 改进：减少第1步访问内存的时间。增设一个具有“并行查询”能力的高速缓冲寄存器，称为“快表”，也称“联想寄存器”（Associative memory），IBM系统称为TLB（Translation Look aside Buffer）。

快表放什么？： 正在执行进程的页表的数据项。

 快表的寄存器单元数量是有限的，不能装下一个进程的所有页表项。虽不能完全避免两次访问内存，但如果命中率a高还是能大幅度提高速度。

设一次查找访问快表时间为t' ，则   EAT= a*t' + (1-a)(t'+t)  + t

                                                               = 2t +t' -t*a