Linux操作系统段式存储管理、 段页式存储管理

news2025/1/17 5:53:08

1、段式存储管理

1.1分段

  • 进程的地址空间:按照程序自身的逻辑关系划分为若干个段,每个段都有一个段名(在低级语言中,程序员使用段名来编程),每段从0开始编址。
  • 内存分配规则:以段为单位进行分配,每个段在内存中占连续空间,但各段之间可以不相邻。

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  • 分段系统的逻辑地址结构由段号(段名)和段内地址(段内偏移量)所组成。

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1.2段表

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  • 每一个程序设置一个段表,放在内存,属于进程的现场信息

1.3地址变换

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1.4段的保护

  • 越界中断处理

1.进程在执行过程中,有时需要扩大分段,如数据段。由于要访问的地址超出原有的段长,所以发越界中断。操作系统处理中断时 ,首先判断该段的“扩充位”,如可扩充,则增加段的长度;否则按出错处理

  • 缺段中断处理
  1. 检查内存中是否有足够的空闲空间
    ①若有,则装入该段,修改有关数据结构,中断返回
    ②若没有,检查内存中空闲区的总和是否满足要求,是则应采用紧缩技术,转 ① ;否则,淘汰一(些)段,转①

1.5段的动态连接

  1. 为何要进行段的动态链接?
  2. 大型程序由若干程序段,若干数据段组成
  3. 进程的某些程序段在进程运行期间可能根本不用
  4. 互斥执行的程序段没有必要同时驻留内存
  5. 有些程序段执行一次后不再用到
  6. 静态链接花费时间,浪费空间
  • 在一个程序运行开始时,只将主程序段装配好并调入主存。其它各段的装配是在主程序段运行过程中逐步进行的。每当需要调用一个新段时,再将这个新段装配好,并与主程序段连接。
    页式存储管理:难以完成动态链接,其逻辑地址是一维的

1.6信息的保护与共享

  • 这里主要与页式存储管理进行一下对比。
  • 分段比分页更容易实现信息的共享和保护。

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  • 纯代码举例:比如,有一个代码段只是简单的输出“Hello World!”。

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1.7页式系统与段式系统的对比

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  • 补充:
  • 段长是可变的,页的大小是固定的。
  1. 分段存储:段内地址W字段溢出将产生越界中断。
  2. 分页存储:段内地址W字段溢出会自动加入到页号中。

1.8总结

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2、段页式存储管理

2.1分页、分段的有缺点分析

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2.2基本思想

  • 用户程序划分:按段式划分(对用户来讲,按段的逻辑关系进行划分;对系统讲,按页划分每一段)
  • 逻辑地址:

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  • 内存划分:按页式存储管理方案
  • 内存分配:以页为单位进行分配

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2.3逻辑地址结构

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2.4段表页表

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2.5地址转换

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2.6评价

  • 优点:
  1. 保留了分段和请求分页存储管理的全部优点
  2. 提供了虚存空间,能更有效利用主存
  • 缺点:
  1. 增加了硬件成本

  2. 系统复杂度较大

2.7总结

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全部优点
2. 提供了虚存空间,能更有效利用主存

  • 缺点:
  1. 增加了硬件成本

  2. 系统复杂度较大

2.7总结

[外链图片转存中…(img-jMCdSzgh-1719021894217)]

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