段頁式存儲管理系統

A. 操作系統頁式存儲管理的問題

存儲管理的基本原理內存管理方法 內存管理主要包括內存分配和回收、地址變換、內存擴充、內存共享和保護等功能。 下面主要介紹連續分配存儲管理、覆蓋與交換技術以及頁式與段式存儲管理等基本概念和原理。 1． 連續分配存儲管理方式 連續分配是操作系統頁式存儲管理的問題

B. 在無快表的段頁式存儲管理系統中，為獲得一條指令需要訪問內存多少次每次取出什麼內容

在無快表的段頁式存儲管理系統中，為獲得一條指令需要訪問內存三次。每次取出的內容分別是內存中的段表、內存中的頁表、指令或數據所在的內存頁面。

快表的命中率對訪存時間影響非常大。當命中率從85%降低到50%時，有效存取時間增加一倍。因此在頁式存儲系統中，應盡可能地提高快表的命中率，從而提高系統效率。

在有快表的分頁存儲系統中，計算有效存取時間時，需注意訪問快表與訪問內存的時間關系。通常的系統中，先訪問快表，未命中時再訪問內存；在有些系統中，快表與內存的訪問同時進行，當快表命中時就停止對內存的訪問。

(2)段頁式存儲管理系統擴展閱讀

段頁式存儲管理系統的管理方式：

1、因為作業地址空間進行段式管理，也就是說將作業地址空間分成若干個邏輯分段，並且每個段都有自己的段名（和段式存儲管理一樣）。

2、對於內存空間的管理仍然和分頁存儲管理一樣，將其分成若干個與頁面大小相同的物理塊，並對內存空間的分配都是以物理塊為單位的。

C. 在頁式存儲管理系統中，當訪問主存中的一條指令或數據時，需要訪問多少次主存段式存儲呢

1)頁式存儲管理中，訪問指令或數據時，首先要訪問內存中的頁表，查找到指令或數據所在頁面對應的頁表項，然後再根據頁表項查找訪問指令或數據所在的內存頁面。需要訪問內存兩次。
段式存儲管理同理，需要訪問內存兩次。
段頁式存儲管理，首先要訪問內存中的段表，然後再訪問內存中的頁表，最後訪問指令或數據所在的內存頁面。需要訪問內存三次。
對於比較復雜的情況，如多級頁表，若頁表劃分為N級，則需要訪問內存N+1次。若系統中有快表，則在快表命中時，只需要一次訪問內存即可。

D. 段頁式存儲管理方式

段頁式存儲管理方式即先將用戶程序分成若干個段，再把每個段分成若干個頁，並為每一個段賦予一個段名。

該作業有三個段，頁面大小為4 KB。在段頁式系統中，其地址結構由段號、段內頁號及頁內地址三部分所組成，如下圖所示。在段頁式系統中，為了便於實現地址變換，須配置一個段表寄存器，其中存放段表始址和段表長TL。

進行地址變換時，首先利用段號S，將它與段表長TL進行比較。若S<TL，表示未越界，於是利用段表始址和段號來求出該段所對應的段表項在段表中的位置，從中得到該段的頁表始址，並利用邏輯地址中的段內頁號P來獲得對應頁的頁表項位置。

從中讀弊州鬧出該頁所在的物理塊號b，再利用塊號b和頁內地址來構成物理地址。右圖示出了段頁式系統中的地址變換機構。在段頁式系統中，為了獲得一條指令或數據，須三次訪問內存。第一次跡沒訪問是訪問內存中的段表，從中取得頁表始址。

第二次訪問是訪問內存中的頁表，從中取出該頁所在的物理塊號，並將該塊號與頁內地址一起形成指令或數據的物理地址；第三次訪問才是真正從第二次訪問所得的地址中，取出指令或數據。顯然，這使訪問內存的次數增加了近兩倍。

為了提高執行速度，在地址變換機構中增設一個高速緩沖寄存器。每次訪問它時，都須同時租罩利用段號和頁號去檢索高速緩存，若找到匹配的表項，便可從中得到相應頁的物理塊號，用來與頁內地址一起形成物理地址；若未找到匹配表項，則仍須再三次訪問內存。

存儲管理

存儲器管理的對象是主存，也稱內存。它的主要功能包括分配和回收主存空間、提高主存利用率、擴充主存、對主存信息實現有效保護。

E. 操作系統頁式存儲管理的問題

邏輯頁面表示這是一個虛擬的儲存空間，一個邏輯頁面對應一個物理內存的頁框，這個頁框才是真正的物理存儲所在。