第四章第四章 存储器管理存储器管理分页系统的优点和不足优点优点：显著提高了内存利用率。不足不足： “页”是一个物理单位，不具有完整的逻辑意义。不能满足用户和程序员在编程和使用上的多方面需求。一、分段存储管理方式的引入1 方便编程：程序通常按逻辑关系分为若干个段，每个段从0编址，并有名字和长度，访问的逻辑地址由段名和段内偏移量决定。2 信息共享：共享是以信息为逻辑单位。页是存储信息的物理单位，段是信息的逻辑单位。3 信息保护：保护也是以信息为逻辑单位。4 动态增长：实际应用中，某些段（数据段）会不断增长，其它存储管理方法均难以实现。5 动态链接：动态链接以段为单位。4.5 基本分段存储管理方式一、分段的引入二、分段和段表三、逻辑地址结构四、地址变换机构4.5 4.5 基本分段存储管理基本分段存储管理五、段页式存储管理方式二、分段和段表物理内存物理内存0以段为单位，将每个以段为单位，将每个段装入内存中一块段装入内存中一块连续连续的地址空间。的地址空间。内存空间采用内存空间采用动态分动态分区分配区分配方式。方式。程序按照逻辑功能划程序按照逻辑功能划分成若干个段。每个段分成若干个段。每个段都从都从0 0开始顺序编址。开始顺序编址。主程序主程序二、分段和段表二、分段和段表4.5 基本分段存储管理方式子程序子程序数据段数据段1232k0050k010k用户程序用户程序物理内存物理内存主程序主程序二、分段和段表二、分段和段表4.5 基本分段存储管理方式子程序子程序数据段数据段120段表段表段号段号段长段长基址基址01232k50k10k20k120k210k20k120k210k 段表记录各段的长度以段表记录各段的长度以及在内存中对应的基址；及在内存中对应的基址；段表一般存放在内存中；段表一般存放在内存中；三、逻辑地址结构三、逻辑地址结构问题一：分段存储管理中的逻辑地址表示：一维的？二维的？4.5 基本分段存储管理方式三、逻辑地址结构三、逻辑地址结构4.5 基本分段存储管理方式0 00 00 00 00 00 00 00 000000 00 11 01 111110 00 11 01 10 10 10 10 10 10 10 10 11 0 0 0 0012345678910111213141516000011110 00 11 01 10 00 11 01 100000 00 11 01 111110 00 11 01 1000011110 00 11 01 10 00 11 01 1012012345600000 00 11 01 11110 00 11 00101230 00 11 01 1分页分页分段分段问题1：分段存储管理中的逻辑地址表示：问题2：逻辑地址结构如何确定？三、逻辑地址结构三、逻辑地址结构一维的？二维的？4.5 基本分段存储管理方式段号段内位移段号宽度由系统允许的最大段数确定。三、逻辑地址结构三、逻辑地址结构4.5 基本分段存储管理方式段内位移宽度由系统允许的最大段长确定。例：采用段式存储管理的系统中，若地址用采用段式存储管理的系统中，若地址用2424位表示，其中位表示，其中8 8位表示段号，则允许段的最位表示段号，则允许段的最大长度是（大长度是（ ） A.2A.22424 B. 2 B. 21616 C. 2 C. 28 8 D. 2 D. 23232三、逻辑地址结构三、逻辑地址结构4.5 基本分段存储管理方式实现从逻辑地址到物理地址的转换四、地址变换机构四、地址变换机构根据分段的做法，段表的结构，以及根据分段的做法，段表的结构，以及逻辑地址结构，地址转换应如何实现逻辑地址结构，地址转换应如何实现？ 4.5 基本分段存储管理方式段号段内位移物理地址物理地址段表长度段表长度段表始址段表始址段表寄存器段表寄存器段内地址段内地址段号段号逻辑地址逻辑地址+210k10k2120k50k120k32k0基址基址段长段长段号段号+四、地址变换机构四、地址变换机构越界中断越界中断120k例：例：在一个段式存储管理系统中，其段表为：在一个段式存储管理系统中，其段表为： 段号段号 基址基址 段长段长 0 210 5000 210 500 1 2350 20 1 2350 20 2 100 90 2 100 90 3 1350 590 3 1350 590试求下面两个逻辑地址对应的物理地址。试求下面两个逻辑地址对应的物理地址。（0，430），（），（2，120）四、地址变换机构四、地址变换机构4.5 基本分段存储管理方式练习：练习：已知某分段管理系统的地址结构为：段号已知某分段管理系统的地址结构为：段号2 2位，位，段内地址段内地址1616位。位。某段表的内容如下：某段表的内容如下：段号段号 段首址段首址 段长度段长度0 120K 40K0 120K 40K1 760K 30K1 760K 30K2 480K 20K2 480K 20K3 370K 20K3 370K 20K逻辑地址逻辑地址(2154)(2154)1010,(010100011010001001),(010100011010001001)2 2 对对应的物理地址分别是多少？应的物理地址分别是多少？四、地址变换机构四、地址变换机构4.5 基本分段存储管理方式分页和分段的主要区别分页和分段的主要区别页式存储管理页式存储管理段式存储管理段式存储管理目的目的实现非连续分配实现非连续分配, ,解决碎片问题解决碎片问题更好满足用户需要更好满足用户需要信息单位信息单位页（物理单位）页（物理单位）段（逻辑单位）段（逻辑单位）大小大小固定（由系统定）固定（由系统定）不定（由用户程序定）不定（由用户程序定）内存分配单位内存分配单位页页段段程序地址空间程序地址空间一维一维二维二维优点优点有效解决了碎片问题有效解决了碎片问题有效提高内存的利用率有效提高内存的利用率更好地实现数据共享与保护更好地实现数据共享与保护段长可动态增长段长可动态增长便于动态链接便于动态链接二者优点的结合二者优点的结合-段页式存储管理段页式存储管理 即先将用户程序分成若干个段（段式），并为每一即先将用户程序分成若干个段（段式），并为每一个段赋一个段名，再把每个段分成若干个页（页式）。个段赋一个段名，再把每个段分成若干个页（页式）。 地址结构由段号、段内页号、及页内位移三部分所地址结构由段号、段内页号、及页内位移三部分所组成。组成。五、段页式存储管理方式五、段页式存储管理方式4.5 基本分段存储管理方式主程序段主程序段数据段数据段子程序段子程序段04k8k12k16k04k8k04k8k12k用用户户程程序序段号段号段内页号段内页号页内位移页内位移逻辑地址逻辑地址4.5 基本分段存储管理方式五、段页式存储管理方式五、段页式存储管理方式段页式存储管理方式中的地址转换如何段页式存储管理方式中的地址转换如何实现？实现？ 段号段号段内页号段内页号页内位移页内位移五、段页式存储管理方式五、段页式存储管理方式4.5 基本分段存储管理方式段表始址段表长度越界 段段 表表012345+页表长度页表长度页表始址页表始址物理内存物理内存页表页表块号块号页号页号012+4.5 基本分段存储管理方式五、段页式存储管理方式五、段页式存储管理方式系统中设段表和页表系统中设段表和页表, ,均存放于内存均存放于内存中，读一字节的指令或数据须访问内中，读一字节的指令或数据须访问内存三次。存三次。