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  • 操作系统——段式存储管理、段页式存储管理

    一、段式存储管理

    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

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

    2、段表

    每一个程序设置一个段表,放在内存,属于进程的现场信息

    3、地址变换

     

    4、段的保护

    越界中断处理
          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

    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

    5、段的动态连接

    为何要进行段的动态链接?
    大型程序由若干程序段,若干数据段组成
    进程的某些程序段在进程运行期间可能根本不用
    互斥执行的程序段没有必要同时驻留内存
    有些程序段执行一次后不再用到
    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

    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。

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

    7、页式系统与段式系统的对比

    补充:

    段长是可变的,页的大小是固定的。

    分段存储:段内地址W字段溢出将产生越界中断。

    分页存储:段内地址W字段溢出会自动加入到页号中。

    8、总结

    二、段页式存储管理

    1、分页、分段的有缺点分析

    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:

     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

    3、逻辑地址结构

    4、段表页表

    5、地址转换

    6、评价

    优点:
    保留了分段和请求分页存储管理的全部优点
    提供了虚存空间,能更有效利用主存

    缺点:
    增加了硬件成本
    系统复杂度较大

    7、总结

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