非连续分配管理思维导图
基本分页存储，分段存储管理等内容讲解
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思维导图大纲
非连续分配管理思维导图模板大纲
基本分页存储管理
分页存储
内存被分为一个个大小相等的分区，称“页框”（页框 = 页帧 = 内存块 = 物理块 = 物理页面）
进程逻辑地址也分为与页框大小相等的一个个部分，称“页”或“页面”；
页和页框一一对应，操作系统以页框为单位为各进程分配内存
页表
PCB中有指向页表的指针，一个进程对应一张页表（常驻内存）
页表寄存器
页表基址寄存器PTBR：存放顶级页表物理地址（一级页表）
页表长度寄存器PTLR：存放页表长度
页表项：（页号（隐藏），页框号）
页号和页框号都从0开始，页表项中页号连续，页框号未必连续
逻辑地址结构
逻辑地址位数 ≥ 内存地址位数
（页号P，页内偏移W）
常见：页面大小为2的整数次幂字节
页内偏移位数由页面大小确定，剩余为页号
若不是
页号 = 逻辑地址/页面大小
页内偏移 = 逻辑地址 % 页面大小
基本地址变换机构
地址变换过程
1、根据逻辑地址算出页号、页内偏移
2、检查页号是否合法（可以对比页表长度）
3、若合法，根据页表起始地址、页号找到对应页表项
第1次访问内存：访问页表
4、根据页表项计算物理地址：用页框号拼接页内偏移
其实是页框号000 + 页内偏移，这里页内偏移都是以字节为单位，直接加就行
5、访问内存
第2次访问内存
页式管理中地址是一维的
快表
TLB，访问速度比主存快得多
具有快表的地址变换机构
125同上
3、先查快表，命中则立刻得到物理地址，否则4（有时也可能是一起查）
4、查页表，找到页面存放页框号，将页表项复制到快表
快表命中：访存1次
快表未命中：访存2次
就算是多级页表，查到快表后也是直接就能找到内存块号，只需访存1次
两级/多级页表
把页表分页离散存储，用页目录表/外层页表/顶层页表来记录
逻辑地址：（一级页号（页目录号），二级页号，页内偏移）
这时想求页目录号和页表索引可以利用右移>>> 和 按位与&来取出几个二进制的值
地址变换时，查页目录表->查下一级页表->...->到物理地址
若无快表则三次访存
多级页表中各级页表大小不能超过一个页面
通过一个页面可以放多少个页表项来确定各级页号最多多少位
二级页表详解见笔记例图
查页目录表会得到页表起始地址（页框1，偏移0），说明了页表起始在内存的页框1中！
查内存一定要注意：地址 = 首地址 + 页号（页框号） × 页表项（一项）大小；
千万千万别忘乘！！！
基本分段存储管理
分段
将地址空间按照程序自身逻辑关系划分为若干段，每段从0开始编址。
逻辑地址（段号，段内地址）
编程时决定如何分段
各段在内存中连续，各段之间可以不相邻
段表
段表项
（段号（隐藏），段长，基址）
地址变换
其余同页表，区别在于
在确定物理地址之前，要先检查段内地址是否超过段长
段式地址变换时各种异常
基址为空（不在内存）：段缺失
写 只读的段
越权异常
段内地址超过段长
越界异常
段号越界
越界异常
无异常
物理地址 = 基址 + 段内地址
分段 vs 分页
分页对用户不可见（透明），分段对用户可见（不透明）
分页地址空间一维，分段地址空间二维（程序员标识地址时，既要给出段名又要给出段内地址）
段式存储有利于
方便编程
分段共享
内存中进保存一份段S的内容，各进程共享 共享段 在 共享段表 中的段表项
分段保护
动态链接、动态增长
段页式管理
分段+分页
将地址空间按照程序自身逻辑关系划分为若干段，再将各段分为大小相等页面
分段方法分配用户地址空间，分页方法管理物理存储空间
逻辑地址
（段号，页号，段内偏移量）
段表、页表
每个段对应一个段表项
（段号（隐含），页表长度，页表存放地址）
每个页对应一个页表项
（页号（隐含），页面存放的内存块号）
地址变换
逻辑地址得到段号、页号、页内偏移
段号与段表寄存器的段长度比较，检查是否越界
查段表找到对应段表项
第1次访存
根据段表中记录的页表长度，检查页号是否越界
查询页表，找到页表项
第2次访存
得到最终物理地址并访问
第3次访存
引入快表只需要访问1次内存
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