一.基本分頁儲存管理方式

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。

a. 物理劃分塊的大小 = 邏輯劃分的頁的大小

b.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.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。

3.頁表的作用：頁號到物理塊號的地址對映

4.要找到作業A

  à關鍵是找到頁表（PCB）

 b.根據頁表找物理塊

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

• 執行程式A(10B一頁)，CPU初始化  

設第1個要執行的地址為相對地址10

• 針對相對地址計算

  商1、餘0

  對應就是  頁號1、頁內偏移0

• 根據頁號查頁表，得到物理塊號4#（設4#首地址為c），4#裡存放的就是對應的頁的資料。
•   得相對地址10的實體地址就是 c+偏移0。

6.規律

• 作業相對地址在分頁下不同位置的數有一定的意義結構：

  頁號+頁內地址（即頁內偏移）

• 關鍵的計算是：根據系統頁面大小找到不同意義二進位制位的分界線。
• 從地址中分析出頁號後，地址對映只需要把頁號改為對應物理塊號，偏移不變，即可找到記憶體中實際位置。

5.計算口訣

• 頁面大小決定偏移量（頁內地址）的位數 n；
• 作業大小->頁面數量
• 頁表長度 a
• 頁號的位數 m（或總位數-頁內位數）
• 記憶體容量決定塊數，塊數決定編址位數，即頁表項位數 b。

6.分頁系統的地址變換機構：

7.訪問記憶體的有效時間

定義：程序發出邏輯地址的訪問請求，經過地址變換，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

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）
• 訪問指令記憶體地址

8.引入快表後的記憶體訪問時間

快表的暫存器單元數量是有限的，不能裝下一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= a*t' + (1-a)(t'+t)    +    t

       = 2t +t' -t*a

9.兩級頁表

將頁表分頁，並離散地將頁表的各個頁面分別存放在不同的物理塊中

為離散分配的頁表再建立一張頁表，稱為“外層頁表”，其每個表項記錄了頁表頁面所在的物理塊號。

二.基本分段儲存管理方式

1.程式通過分段(segmentation)劃分為多個模組，每個段定義一組邏輯資訊。如程式碼段（主程式段main，子程式段X）、資料段D、棧段S等。

2.段的特點

• 每段有自己的名字（一般用段號做名），都從0編址，可分別編寫和編譯。裝入記憶體時，每段賦予各段一個段號。
• 每段佔據一塊連續的記憶體。（即有離散的分段，又有連續的記憶體使用）
• 各段大小不等。

3.分段下的相對地址：地址結構：段號 + 段內地址

4.段表：記錄每段實際存放的實體地址

5.段表與地址變換機構

6.分段系統地址變換機構

7.分頁和分段的主要區別

a.需求：分頁是出於系統管理的需要，是一種資訊的物理劃分單位，分段是出於使用者應用的需要，是一種邏輯單位，通常包含一組意義相對完整的資訊。

一條指令或一個運算元可能會跨越兩個頁的分界處，而不會跨越兩個段的分界處。

b.大小：頁大小是系統固定的，而段大小則通常不固定。分段沒有內碎片，但連續存放段產生外碎片，可以通過記憶體緊縮來消除。相對而言分頁空間利用率高。

c.邏輯地址：

分頁是一維的，各個模組在連結時必須組織成同一個地址空間；

分段是二維的，各個模組在連結時可以每個段組織成一個地址空間。

d.其他：通常段比頁大，因而段表比頁表短，可以縮短查詢時間，提高訪問速度。分段模式下，還可針對不同型別採取不同的保護；按段為單位來進行共享

8.分段系統的突出優點

• 易於實現共享
• 易於實現保護

三.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，併為每個段賦予一個段名。
• 把每個段分成若干頁
• 地址結構包括段號、段內頁號和頁內地址三部分

2.地址變換過程