【操作系统】虚拟存储器--请求分段存储管理方式

雨点打透心脏的1/2处 2022-07-13 04:55 240阅读 0赞

# 请求分段存储管理方式 #

请求分段存储管理系统与请求分页存储管理系统一样，为用户提供了一个比内存空间大得多的虚拟存储器。  
在请求分段存储管理系统中，作业运行之前，只要求将当前需要的若干个分段装入内存，便可启动作业运行。

*  调段功能
 *  置换功能
 *  紧缩功能

# 请求分段中的硬件支持 #

## 段表机制 ##

![图示][SouthEast]

![图示][SouthEast 1]

![图示][SouthEast 2]

![图示][SouthEast 3]

![图示][SouthEast 4]

## 缺段中断机构 ##

![图示][SouthEast 5]

## 地址变换机构 ##

![图示][SouthEast 6]

# 分段共享与保护 #

## 共享段表 ##

![图示][SouthEast 7]

## 共享段的分配与回收 ##

*  共享段的分配  
    当第一个使用共享段的进程提出请求时，由系统为该共享段分配一物理区，并调入该共享段，同时修改相应的段表（该段的内存地址）和共享段表，把 count 置为 1。当其它进程需要调用此段时，不需再调入，只需修改相应的段表和共享段表，再执行 count :=count+1 操作。
 *  共享段的回收  
    当共享共享段的某进程不再使用该共享段时，修改相应的段表和共享段表，执行 count :=count-1 操作。当最后一共享此段的进程也不再需要此段时，则系统回收此共享段的物理区，同时修改共享段表（删除该表项） 。

## 分段管理的保护 ##

### 地址越界保护 ###

先利用段表寄存器中的段表长度与逻辑地址中的段号比较，若段号超界则产生越界中断。  
再利用段表项中的段长与逻辑地址中的段内位移进行比较，若段内位移大于段长，也会产生越界中断。  
注：在允许段动态增长的系统中，允许段内位移大于段长。

### 访问控制保护（存取控制保护） ###

在段表中设置存取控制字段，用于规定对该段的访问方式。

### 环保护机构 ###

环保护机构是一种功能较完善的保护机制。在该机制中规定：低编号的环具有高优先权。  
OS 核心处于 0 环内；某些重要的实用程序和操作系统服务占居中间环；而一般的应用程序则被安排在外环上。  
在环系统中，程序的访问和调用应遵循一定的规则：

*  一个程序可以访问同环或较低特权环的数据
 *  一个程序可以调用同环或较高特权环的服务

# Linux 系统中的存储器管理 #

![图示][SouthEast 8]

## 最佳页面大小的推导 ##

![图示][SouthEast 9]

![图示][SouthEast 10]

[SouthEast]: /images/20220713/9eb11a94ad6c44f09ff0e5dd6a567315.png
[SouthEast 1]: /images/20220713/7de8c9b93afa4e97a977b31b6abbed5f.png
[SouthEast 2]: /images/20220713/d3c7bea55b6844a4aa31d1f2f96c799d.png
[SouthEast 3]: /images/20220713/a38bfb7359f24de2b8aa0d7d41f6b9c7.png
[SouthEast 4]: /images/20220713/d26ca1b7582544fcaed9eb5ce3391ee7.png
[SouthEast 5]: /images/20220713/6fcbd159d8ea4aaebce619b641d719f7.png
[SouthEast 6]: /images/20220713/4fe357e1828141a7a06ae46512467bf2.png
[SouthEast 7]: /images/20220713/2046abe520164318b263604869a885d7.png
[SouthEast 8]: /images/20220713/0512945822cb43ce8909ca82adab257d.png
[SouthEast 9]: /images/20220713/34f0f7c1dc8940ebbabe4761fc57e0a5.png
[SouthEast 10]: /images/20220713/2b64f9b8d84a416cadfcd450204d2e2b.png