存储器管理
计算机操作系统学习笔记（四）-存储器管理
存储器管理
1、分页存储中页、块、页表、快表定义是什么？在地址变换过程中的作用；
分页存储是操作系统中的一种内存管理方式。在分页存储中，物理内存被划分为大小固定的块，即页面。每个页面都有自己的页号和页长，页内地址是相对地址。每个进程的地址空间被分成若干逻辑段，每段又被划分成若干大小固定的页。页表记录了每个页在内存中的起始位置（又称“基址”）和页的长度。快表是存放在高速缓存存储器中的部分页表，用于加速地址变换过程，减少直接访问主存的次数。下面是它们的定义和作用：
页：将用户进程的（逻辑）地址空间划分为固定且大小相等的一个个区域。
块：物理内存被划分为大小固定的块，即页面。
页表：记录了每个页在内存中的起始位置（又称“基址”）和页的长度，用于实现逻辑地址到物理地址的映射关系。
快表：存放在高速缓存存储器中的部分页表，用于加速地址变换过程，减少直接访问主存的次数。
在地址变换过程中，页表和快表的作用如下：
页表：在用动态重定位方式装入作业时，利用页表做地址转换工作。当CPU访问一个逻辑地址时，通过页表将逻辑地址转换为物理地址。
快表：存放最近访问的页所对应的页框号，用于加速地址变换过程，减少直接访问主存的次数。当CPU访问一个逻辑地址时，先在快表中查找，如果找到则直接得到物理地址；否则再在页表中查找，得到物理地址后将其存入快表中，以便下次访问时直接得到物理地址。
2、分段与分页存储的对比有什么差异？
分段和分页是操作系统中的两种内存管理方式。
分页存储的页是物理单位，分页存储是离散型分配；分段存储中的段是信息的逻辑单位，通常包含一组相对完整的信息
分段是将程序分为若干个段，每个段的大小不固定，逻辑上连续的地址空间被划分为一个个段，每个段都有自己的段号和段长，段内地址是相对地址。分页是将程序分为若干个页，每个页的大小固定，物理上不连续的地址空间被划分为一个个页，每个页都有自己的页号和页长，页内地址是相对地址。
分段的作业地址空间是二维的，在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址；分页的作业地址空间是一维的，只须利用一个记忆符，即可表示一地址。
分段的优点是能够更好地实现信息的共享，因为段的大小不固定，可以根据需要动态地分配内存，而且段表比页表短，可以缩短查找时间，提高访问速度；
分页的优点是能够更好地利用内存，因为页的大小固定，不会产生外碎片，更有效地利用了内存，但会产生一些内碎片，即分配给进程的最后一个页往往不能正好用完。
3、分段的地址结构是1维的吗？段的大小是否必须相等？
分段是操作系统中的一种内存管理方式，其地址结构是二维的。程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址。段的大小不必相等，可以根据需要动态地分配内存。
4、段页式存储管理中，物理内存是被划分为段，还是被划分为块来分配？
段页式存储管理中，物理内存是被划分为块来分配。在段页式存储管理中，一个进程的地址空间首先被分成若干逻辑段，每段都有自己的段号，然后再将每一段划分成若干大小固定的页。对内存空间的管理仍然和分页存储管理一样，将其分成若干和页面大小相同的存储块，对内存的分配以存储块为单位。因此，物理内存是被划分为块，而不是被划分为段来分配。
5、已知某分页系统，主存容量为128KB，分成64块，对一个4页大的作业，其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、5、7、11块中。该系统的分页大小为多少？作业的总长度是多少？将逻辑地址2023、5500转换成物理地址是多少？
该分页系统的分页大小为 2KB。作业的总长度为 16KB。
逻辑地址2023转换成物理地址得到 11019
将逻辑地址5500转换成物理地址得到 28676