存储管理2-页式与段式存储管理

页式存储管理

计算机存储的层次结构：寄存器，高速缓存cache，主存储器DRAM，DDRAM，外部存储器

分区是进程的连续存储；以下是分散存储

原理：物理内存划分许多固定大小的块，称物理页面，页框，逻辑地址空间划分大小相同的块，称逻辑页面，页面；二者大小相同，两种块之间实现映射，物理页面可以不连续；

管理：逻辑空间统一编址，分页，标记页号（0开始）；内存空间统一编址，分页，标记页号（0开始）；分页大小一般为2的k次方

逻辑地址表示：页号+页内地址

对应关系：

页号=逻辑地址/页面大小

页内地址=逻辑地址%页面大小

实际采用二进制截取，页面大小2的k次方

逻辑地址二进制表示低k位为页内地址

剩余高位为页号

地址转换：

页表记录映射关系：位于系统空间页表区存放逻辑页号与物理页号的对应关系，PCB中有指向页表的指针，物理页号与逻辑页的页内地址组成物理地址

硬件动态地址转换机构将逻辑地址映射为物理地址

读页表额外的访问内存，影响效率，

快表：联想存储器，类似高速缓存，保存最近一段时间常用的页表项

 

页式存储可以实现代码共享；几个逻辑块指向同一物理内存块；

 

优点：没有外部碎片，进程最后一个页面可能有内部碎片；可以不连续存放，标语管理

缺点：进程全装入内存才可以运行，每个进程都有页表，需要维护，有开销；

 

 

段式存储管理：

页式中逻辑地址连续，实际程序结构并不如此，由几个片段组成

逻辑空间中：依逻辑单元分段，每个段内部，是一维线性连续地址空间

段大小不等，内容不同，如代码段，数据段，堆，栈等

物理内存中，采用可变分区存储管理（相当于其扩展），依段的大小分配空间；所得物理内存分区可以不连续

逻辑地址表示：段号，段内偏移地址；

管理：段表（每个进程都有），逻辑段有段号，段表中记录了段号，对应的物理内存段基地址和段长等信息；保存于内存，操作系统管理；普通用户进程不可访问，故硬件上增加段表基址寄存器，段表长度寄存器（即段的个数），便于访问；
映射时，与页表不同，段号对应的段基地址+段内偏移即可
优点：没有内部碎片，段间分别管理，便于改变
缺点：进程全装入内存才可以运行，会存在外部碎片
也有快表


集合二者优点
段页式管理
页式管理优势，段式逻辑优势
原理：先程序分段，段中分页；
逻辑地址分为段号，段内偏移，段内偏移分成逻辑页面号，页内偏移
物理内存，按照页式存储管理方案；页面为单位分配
管理：

段表：段号，每个段的页表起始地址，页表长度
页表：页号，内存块号

每个段都有一个自己的页表
从内存取数据或指令，需要访问三次