記憶體離散分配，分段

（分頁的目的是更細粒度的處理空間，減少粗放管理的浪費或開銷問題。

）離散分配記憶體：

作業規定大小劃分成小份；記憶體也按同樣大小劃分成小份

作業的任一小份可分散放入記憶體任意未使用的小份

分頁方式下，記憶體的使用率高，浪費少。但不是絕對沒有碎片（程序的最後一頁不總是能佔滿乙個物理塊）

1）頁面的概念

記憶體劃分成多個小單元，每個單元k大小，稱（物理）塊。作業也按k單位大小劃分成片，稱為頁面。

① 物理劃分塊的大小 = 邏輯劃分的頁的大小

②頁面大小要適中。

太大，（最後一頁）內碎片增大，類似連續分配的問題。

太小的話，頁面碎片總空間雖然小，提高了利用率，但每個程序的頁面數量較多，頁表過長，反而又增加了空間使用。

2）頁表的概念

為了找到被離散分配到記憶體中的作業，記錄每個作業各頁對映到哪個物理塊，形成的頁面對映表，簡稱頁表。

每個作業有自己的頁表

頁表的作用：

頁號到物理塊號的位址對映

要找到作業a

關鍵是找到頁表（pcb）

根據頁表找物理塊

3）位址的處理

連續方式下，每條指令用基位址+偏移量即可找到其物理存放的位址。

分頁方式下詳細的位址處理會如何呢？

位址對映（位址計算）的過程？

若要執行某作業的一條指令，其相對位址是24b （設10b一頁，頁表如右表），其實體地址到底是多少呢？

分析其所在的頁和偏移得：2號頁（頁號從0開始） ，偏移4b處是該條指令

查頁表找頁面對應的塊（2號頁儲存在6號物理塊）

找物理塊6，向下偏移4b，找到要執行的指令。取出執行即可。

計算上就是求商（頁號）及取餘（偏移量）的過程

前面講解了位址變換的原理，那麼誰具體實現位址對映？——位址變換機構。

圍繞頁表進行工作，那麼頁表資料放在哪？

暫存器。乙個程序有n個頁，頁表就需要記錄n項資料，需要n個暫存器。不現實。

記憶體。只設定乙個頁表暫存器ptr（page table register）記錄頁表在記憶體中的首位址和頁表長度，執行時快速定位頁表。

位址變換過程

分頁系統中，程序建立，放入記憶體，構建頁表，在pcb中記錄頁表存放在記憶體的首位址及頁表長度。

執行某程序a時，將a程序pcb中的頁表資訊寫入ptr中；

每執行一條指令時，根據分頁計算原理，得到指令頁號x和內部偏移量y；

cpu高速訪問ptr找到頁表在**；

為防止錯誤檢索，增加預先的判斷：

計算得到的頁號是否大於頁表長度（即頁表項數）

※ 訪問記憶體的有效時間 ※

程序發出邏輯位址的訪問請求，經過位址變換，到記憶體中找到對應的實際實體地址單元並取出資料，所需花費的總時間，稱為記憶體的有效訪問時間eat（effective

access time） 設訪問一次記憶體時間為t，則基本分頁機制下eat=2t，why？ cpu操作一條指令需訪問記憶體兩次：

訪問記憶體中的頁表（以計算指令所在的實際實體地址） 訪問指令記憶體位址 引入快表後的記憶體訪問時間如何？

快表的暫存器單元數量是有限的，不能裝下乙個程序的所有頁表項。雖不能完全避免兩次訪問記憶體，但如果命中率a高還是能大幅度提高速度。

設一次查詢訪問快表時間為t』 ，則 eat= at』 + (1-a)(t』+t) + t

= 2t +t』 -ta

同樣有兩次記憶體訪問問題

解決方法：設定聯想暫存器，用於儲存最近常用的段表項。

3）分頁和分段的主要區別 ★ ★ ★

分段系統的突出優點：

易於實現共享

在分段系統中，實現共享十分容易，只需在每個程序的段表中為共享程式設定乙個段表項。

比較課本圖。對同樣的共享內容的管理上，很明顯分段的空間管理更簡單。分頁的圖涉及太多的頁面劃分和位址記錄的管理。

易於實現保護：

**的保護和其邏輯意義有關，分頁的機械式劃分不容易實現。

5）段頁式儲存管理方式

① 基本原理

將使用者程式分成若干段，並為每個段賦予乙個段名。

把每個段分成若干頁

位址結構包括段號、段內頁號和頁內位址三部分

記憶體離散分配 分頁 分段

基本分頁儲存管理方式 本部分討論不具備對換功能的純分頁模式，作業執行需要全部裝入記憶體。離散分配記憶體 作業規定大小劃分成小份 記憶體也按同樣大小劃分成小份 作業的任一小份可分散放入記憶體任意未使用的小份 分頁方式下，記憶體的使用率高，浪費少。但不是絕對沒有碎片 程序的最後一頁不總是能佔滿乙個物理塊...

記憶體分配 分頁 分段

關於計算機記憶體分配，主要有兩種 連續記憶體分配和非聯絡記憶體分配。需要注意的是，這是作業系統級別的，而堆與棧的記憶體分配，是屬於編譯器級別的，具體可以參考另一篇筆記 連續記憶體分配是指為乙個程式分配位址連續的一段記憶體，當出現許多程式時，由於程式大小不一必然會出現許多的記憶體碎片，無法充分發揮出所...

4 3記憶體離散分配 分頁

基本分頁儲存管理方式 分頁的目的是更細粒度的處理空間，減少粗放管理的浪費或開銷問題。離散分配記憶體 作業規定大小劃分成小份,記憶體也按同樣大小劃分成小份 作業的任一小份可分散放入記憶體任意未使用的小份 分頁方式下，記憶體的使用率高，浪費少,但不是絕對沒有碎片 程序的最後一頁不總是能佔滿乙個物理塊 1...