存储管理-段页式管理

Posted 2020-11-22 mengxiaoleng

存储管理-段页式管理

为何引出?

• 段式管理为用户提供一个二维的虚地址空间，反映了程序的逻辑结构，有利于段的动态增长以及共享和内存保护
• 分页系统有效地克服了碎片，提高了存储器的利用率
  两者结合，会结合两者优点的同时，也会代开开销大的问题

基本思想

在段页式存储中，每个分段又被分成若干个固定大小的页。

虚拟地址构成

段页式管理时，虚拟地址由三部分组成：段号s，页号p和页内相对地址d。

地址映射

• 系统为每个作业或进程建立一张段表，管理内存分配与释放、缺段处理、存储保护和地址变换等。
• 每个段建立一张页表，把段中的虚页变换成内存中的实际页面。页表中有针对缺页中断处理和页面保护等功能的表项。
  

段页式管理系统中，对内存中指令或数据进行一次存取，至少需要访问三次以上的内存。
1.第一次是由段表地址寄存器得到段表始址去访问段表，由此取出对应段的页表地址。
2.第二次是访问页表得到要访问的物理地址。
3.第三次访问真正需要访问的物理单元。

提高变换速度-快表

为了提高地址转换速度，设置快速联想寄存器存放当前最常用的段号s、页号p和对应的内存页面与其他控制用栏目。
当要访问内存空间某一单元时，通过段表、页表进行内存地址查找的同时，根据快速联想寄存器查找其段号和页号。
如果要访问的段或页在快速联想寄存器中，则系统不再访问内存中的段表、页表，直接把快速联想寄存器中的值与页内相对地址d拼接起来得到物理地址。

段页式的优缺点

优点:
段页式管理具有段式管理和页式管理的优点。

缺点:
由于管理软件的增加，复杂性和开销随之增加。需要的硬件以及占用的内存也有所增加。
如果不采用联想寄存器方式提高CPU访问速度，执行速度会大大下降。