基本分頁請求分頁儲存管理方式

基本分頁儲存管理方式具有如下特徵：

1) 一次性：要求將作業全部裝入記憶體後方能執行。許多作業在每次執行時，並非其全部程式和資料都要用到。如果一次性地裝入其全部程式，造成記憶體空間的浪費。

2) 駐留性：作業裝入記憶體後，便一直駐留在記憶體中，直至作業執行結束。儘管執行中的程序會因i/o而長期等待，或有的程式模組在執行過一次後就不再需要(執行)了，但它們都仍將繼續占用寶貴的記憶體資源。

請求分頁儲存管理是實現虛擬儲存器的一種常用方式，它是在基本分頁儲存管理的基礎上實現的。

其基本思想是：在程序開始執行之前，僅裝入當前要執行的部分頁面即可執行；在執行過程中，可使用請求調入中斷動態裝入要訪問但又不在記憶體的頁面；

請求分頁儲存管理方式

1、定義：

請求分頁系統是建立在基本分頁系統的基礎上，為了能支援虛擬儲存器功能而新增了請求調頁功能和頁面置換功能。

2、頁表機制

在請求分頁系統中所須要的主要資料結構是頁表。其基本作用仍然是將使用者位址空間中的邏輯位址變換為記憶體空間中的實體地址。

因為僅僅將應用程式的一部分調入記憶體，另一部分仍在盤上，故須在頁表中再新增若干項，供程式(資料)在換進、換出時參考。

在請求分頁系統中的每個頁表項例如以下所看到的：

現對當中各欄位說明例如以下：

(1) 狀態位p：用於指示該頁是否已調入記憶體，供程式訪問時參考。

(2) 訪問欄位a：用於記錄本頁在一段時間內被訪問的次數，或記錄本頁近期已有多長時間未被訪問，供選擇換出頁面時參考。

(3) 改動位m：表示該頁在調入記憶體後是否被改動過。因為記憶體中的每一頁都在外存上保留乙份副本，因此，若未被改動，在置換該頁時就不需再將該頁寫回到外存上，以降低系統的開銷和啟動磁碟的次數；

若已被改動，則必須將該頁重寫到外存上，以保證外存中所保留的始終是最新副本。簡言之，m位供置換頁面時參考。

在請求分頁系統中，每當所要訪問的頁面不在記憶體時，便產生一缺頁中斷，請求os將所缺之頁調入記憶體。

缺頁中斷作為中斷，它們相同須要經歷諸如保護cpu環境、分析中斷原因、轉入缺頁中斷處理程式進行處理、恢復cpu環境等幾個步驟。

但缺頁中斷又是一種特殊的中斷，它與一般的中斷相比，有著明顯的差別，主要表如今以下兩個方面：

(1) 在指令執行期間產生和處理中斷訊號。通常，cpu都是在一條指令執行完後，才檢查是否有中斷請求到達。若有，便去響應，否則，繼續執行下一條指令。然而，缺頁中斷是在指令執行期間，發現所要訪問的指令或資料不在記憶體時所產生和處理的。

(2) 一條指令在執行期間，可能產生多次缺頁中斷。

在下圖中示出了乙個樣例。如在執行一條指令copy a to b時，可能要產生6次缺頁中斷，

當中指令本身跨了兩個頁面，a和b又分別各是乙個資料塊，也都跨了兩個頁面。基於這些特徵，系統中的硬體機構應能儲存多次中斷時的狀態，並保證最後能返回到中斷前產生缺頁中斷的指令處繼續執行。

請求分頁系統中的位址變換機構，是在分頁系統位址變換機構的基礎上，再為實現虛擬儲存器而新增了某些功能而形成的，如產生和處理缺頁中斷，以及從記憶體中換出一頁的功能等等。

下圖表示出了請求分頁系統中的位址變換過程。在進行位址變換時，首先去檢索快表，試圖從中找出所要訪問的頁。

若找到，便改動頁表項中的訪問位。對於寫指令，還須將改動位置成「1」，然後利用頁表項中給出的物理塊號和頁內位址形成實體地址。位址變換過程到此結束。

基本分頁 請求分頁儲存管理方式