段式虛擬存儲器
Ⅰ 虛擬存儲器按地址格式不同可分為哪幾種
根據地址格式不同,虛擬存儲器分為:頁式虛擬存儲器、段式虛擬存儲器和段頁式虛擬存儲器。
Ⅱ 試說明虛擬存儲器的涵義,它與物理存儲器有什麼區別
試說明虛擬存儲器的涵義,它與物理存儲器有什麼區別
頁面虛擬存儲器與段式虛擬存儲器區別:
1、頁面虛擬存儲器
頁式虛擬存儲系統中,虛擬空間分成頁,稱為邏輯頁;主存空間也分成同樣大小的頁,稱為物理頁。頁表中每一個虛存邏輯頁號有一個表目,表目內容包含該邏輯頁所在的主存頁面地址(物理頁號),用它作為實存地址的高欄位,與虛存地址的頁內行地址欄位相拼接,產生完整的實主存地址,據此來訪問主存。
2、段式虛擬存儲器
段式虛擬存儲器是按程序的邏輯結構劃分地址空間,段的長度是隨意的,並且允許伸長,它的優點是消除了內存零頭,易於實現存儲保護,便於程序動態裝配;缺點是調入操作復雜。將這兩種方法結合起來便構成段頁式調度。在段頁式調度中把物理空間分成頁,程序按模塊分段,每個段再分成與物理空間頁同樣小的頁面。
Ⅲ 頁面虛擬存儲器與段式虛擬存儲器的區別
頁面虛擬存儲器與段式虛擬存儲器區別:
1、頁面虛擬存儲器
頁式虛擬存儲系統中,虛擬空間分成頁,稱為邏輯頁;主存空間也分成同樣大小的頁,稱為物理頁。頁表中每一個虛存邏輯頁號有一個表目,表目內容包含該邏輯頁所在的主存頁面地址(物理頁號),用它作為實存地址的高欄位,與虛存地址的頁內行地址欄位相拼接,產生完整的實主存地址,據此來訪問主存。
2、段式虛擬存儲器
段式虛擬存儲器是按程序的邏輯結構劃分地址空間,段的長度是隨意的,並且允許伸長,它的優點是消除了內存零頭,易於實現存儲保護,便於程序動態裝配;缺點是調入操作復雜。將這兩種方法結合起來便構成段頁式調度。在段頁式調度中把物理空間分成頁,程序按模塊分段,每個段再分成與物理空間頁同樣小的頁面。
Ⅳ 什麼是段頁式虛擬存儲器有什麼特點
段式虛擬存儲器是按程序的邏輯結構劃分地址空間,段的長度是隨意的,並且允許伸長,它的優點是消除了內存零頭,易於實現存儲保護,便於程序動態裝配;缺點是調入操作復雜。將這兩種方法結合起來便構成段頁式調度。在段頁式調度中把物理空間分成頁,程序按模塊分段,每個段再分成與物理空間頁同樣小的頁面。
Ⅳ 虛擬內存的調度介紹
1、頁式虛存地址映射頁式虛擬存儲系統中,虛地址空間被分成等長大小的頁,稱為邏輯頁;主存空間也被分成同樣大小的頁,稱為物理頁。相應地,虛地址分為兩個欄位:高欄位為邏輯頁號,低欄位為頁內地址(偏移量);實存地址也分兩個欄位:高欄位為物理頁號,低欄位為頁內地址。通過頁表可以把虛地址(邏輯地址)轉換成物理地址。
在大多數系統中,每個進程對應一個頁表。頁表中對應每一個虛存頁面有一個表項,表項的內容包含該虛存頁面所在的主存頁面的地址(物理頁號),以及指示該邏輯頁是否已調入主存的有效位。地址變換時,用邏輯頁號作為頁表內的偏移地址索引頁表(將虛頁號看作頁表數組下標)並找到相應物理頁號,用物理頁號作為實存地址的高欄位,再與虛地址的頁內偏移量拼接,就構成完整的物理地址。現代的中央處理機通常有專門的硬體支持地址變換。
2、轉換後援緩沖器由於頁表通常在主存中,因而即使邏輯頁已經在主存中,也至少要訪問兩次物理存儲器才能實現一次訪存,這將使虛擬存儲器的存取時間加倍。為了避免對主存訪問次數的增多,可以對頁表本身實行二級緩存,把頁表中的最活躍的部分存放在高速存儲器中,組成快表。這個專用於頁表緩存的高速存儲部件通常稱為轉換後援緩沖器(TLB)。保存在主存中的完整頁表則稱為慢表。
3、內頁表是虛地址到主存物理地址的變換表,通常稱為內頁表。與內頁表對應的還有外頁表,用於虛地址與輔存地址之間的變換。當主存缺頁時,調頁操作首先要定位輔存,而外頁表的結構與輔存的定址機制密切相關。例如對磁碟而言,輔存地址包括磁碟機號、磁頭號、磁軌號和扇區號等。 段是按照程序的自然分界劃分的長度可以動態改變的區域。通常,程序員把子程序、操作數和常數等不同類型的數據劃分到不同的段中,並且每個程序可以有多個相同類型的段。在段式虛擬存儲系統中,虛地址由段號和段內地址(偏移量)組成。虛地址到實主存地址的變換通過段表實現。每個程序設置一個段表,段表的每一個表項對應一個段。每個表項至少包含下面三個欄位:
(1)有效位:指明該段是否已經調入實存。
(2)段起址:指明在該段已經調入實存的情況下,該段在實存中的首地址。
(3)段長:記錄該段的實際長度。設置段長欄位的目的是為了保證訪問某段的地址空間時,段內地址不會超出該段長度導致地址越界而破壞其他段。段表本身也是一個段,可以存在輔存中,但一般駐留在主存中。
段式虛擬存儲器有許多優點:
①段的邏輯獨立性使其易於編譯、管理、修改和保護,也便於多道程序共享。②段長可以根據需要動態改變,允許自由調度,以便有效利用主存空間。段式虛擬存儲器也有一些缺點:
①因為段的長度不固定,主存空間分配比較麻煩。②容易在段間留下許多外碎片,造成存儲空間利用率降低。
③由於段長不一定是2的整數次冪,因而不能簡單地像分頁方式那樣用虛地址和實地址的最低若干二進制位作為段內偏移量,並與段號進行直接拼接,必須用加法操作通過段起址與段內偏移量的求和運算求得物理地址。因此,段式存儲管理比頁式存儲管理方式需要更多的硬體支持。 段頁式虛擬存儲器是段式虛擬存儲器和頁式虛擬存儲器的結合。實存被等分成頁。每個程序則先按邏輯結構分段,每段再按照實存的頁大小分頁,程序按頁進行調入和調出操作,但可按段進行編程、保護和共享。它把程序按邏輯單位分段以後,再把每段分成固定大小的頁。程序對主存的調入調出是按頁面進行的,但它又可以按段實現共享和保護,兼備頁式和段式的優點。缺點是在映象過程中需要多次查表。在段頁式虛擬存儲系統中,每道程序是通過一個段表和一組頁表來進行定位的。段表中的每個表目對應一個段,每個表目有一個指向該段的頁表起始地址及該段的控制保護信息。由頁表指明該段各頁在主存中的位置以及是否已裝入、已修改等狀態信息。如果有多個用戶在機器上運行,多道程序的每一道需要一個基號,由它指明該道程序的段表起始地址。虛擬地址格式如下: 基號 段號 頁號 頁內地址
Ⅵ 虛擬存儲器技術主要用於解決什麼問題簡述虛擬存儲器的基本工作原理。
虛擬存儲器技術主要解決電腦內存不夠的問題,電腦中所運行的程序均需經由內存執行,若執行的程序佔用內存很大或很多,則會導致內存消耗殆盡。
為解決該問題,Windows中運用了虛擬內存技術,即勻出一部分硬碟空間來充當內存使用。當內存耗盡時,電腦就會自動調用硬碟來充當內存,以緩解內存的緊張。若計算機運行程序或操作所需的隨機存儲器(RAM)不足時,則 Windows 會用虛擬存儲器進行補償。
工作原理
1、中央處理器訪問主存的邏輯地址分解成組號a和組內地址b,並對組號a進行地址變換,即將邏輯組號a作為索引,查地址變換表,以確定該組信息是否存放在主存內。
2、如該組號已在主存內,則轉而執行④;如果該組號不在主存內,則檢查主存中是否有空閑區,如果沒有,便將某個暫時不用的組調出送往輔存,以便將這組信息調入主存。
3、從輔存讀出所要的組,並送到主存空閑區,然後將那個空閑的物理組號a和邏輯組號a登錄在地址變換表中。
4、從地址變換表讀出與邏輯組號a對應的物理組號a。
5、從物理組號a和組內位元組地址b得到物理地址。
6、根據物理地址從主存中存取必要的信息。
(6)段式虛擬存儲器擴展閱讀:
相關概念
1、實地址與虛地址
用戶編製程序時使用的地址稱為虛地址或邏輯地址,其對應的存儲空間稱為虛存空間或邏輯地址空間;而計算機物理內存的訪問地址則稱為實地址或物理地址,其對應的存儲空間稱為物理存儲空間或主存空間。程序進行虛地址到實地址轉換的過程稱為程序的再定位。
2、虛擬內存的訪問過程
虛存空間的用戶程序按照虛地址編程並存放在輔存中。程序運行時,由地址變換機構依據當時分配給該程序的實地址空間把程序的一部分調入實存。
每次訪存時,首先判斷該虛地址所對應的部分是否在實存中:如果是,則進行地址轉換並用實地址訪問主存;否則,按照某種演算法將輔存中的部分程序調度進內存,再按同樣的方法訪問主存。
3、異構體系
從虛存的概念可以看出,主存-輔存的訪問機制與cache-主存的訪問機制是類似的。這是由cache存儲器、主存和輔存構成的三級存儲體系中的兩個層次。cache和主存之間以及主存和輔存之間分別有輔助硬體和輔助軟硬體負責地址變換與管理,以便各級存儲器能夠組成有機的三級存儲體系。
Ⅶ 段頁式虛擬存儲器中由虛擬地址向實際地址轉換的過程需要查幾次表,這些表示如
摘要 段式虛擬存儲器:段式虛擬存儲器的基本思想是:按照程序的邏輯結構劃分段,!主存以段為單位進行分配。由於段是按照程序的自然邊界劃分的,因此每個段的長度各不相同,並且程序員通常還會把不同類型的數據劃分到不同的段中。