2011年计算机软件水平考试嵌入式系统设计师辅导笔记（26）

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2011年计算机软件水平考试嵌入式系统设计师辅导笔记（26）来源：考试大   【考试大——我选择，我喜欢】   2011年2月6日　　8、页式存储管理(重点)
　　基本思路：把物理内存划分为许多固定大小的内存块，称为物理页面;把逻辑地址空间也划分为大小相同的块，称为逻辑页面。当一个用户程序被装入内存时，不是以整个程序为单位，把它存放在一整块连续的区域，而是以页面为单位来进行分配的。对于一个大小为N 的页面程序，需要有N 个空闲的物理页面来把它装载。这些物理页面不一定是要连续的。
/ D4 p3 X5 O1 @: p0 T: O% x; {　　在页式存储管理中需要解决三个问题：数据结构、内存分配与回收、地址映射。
　　数据结构有两个：页表和物理页面表。
　　A. 页表：给出了任务逻辑页面号和内存中物理页面号之间的对应关系。
　　B. 物理页面表：描述内存空间中，各个物理页面的使用情况。
  @0 J) t+ x+ v　　具体的例子请参考《教程》317页(博客中画不了图，有兴趣自己看)。
　　内存的分配过程：
( O& O. A: z4 J　　A. 对于一个新来的任务，计算它所需要的页面数N，然后查看位示图，看是否还有N 个空闲的物理页面。
- \' B- H5 u* a0 N" u* v! a　　B. 如果有足够的空闲物理页面，就去申请一个页表，其长度为N，并把页表的起始地址填入到该任务的控制块中。
　　C. 分配N 个空闲的物理页面，把他们的变换填到页表中，建立逻辑页面与物理页面直接的对应关系。
　　D. 修改位示图，对刚刚被占用的那些物理页面进行标记。
7 a. v  d* M+ I4 q7 W　　地址映射的基本思路：
　　A. 逻辑地址分析：对逻辑地址，找到它所在的逻辑页面，以及它在页面内的偏移地址。
　　B. 页表查找：根据逻辑页面号，从页表中找出它对应的物理页面号。
. L6 Y! W& p3 ^2 Q/ u　　C. 物理地址合成：根据物理页面号和页内偏移地址，最终确定物理地址。
　　逻辑地址分析：
/ \$ B$ H% o2 o9 Q$ R6 |　　页面的大小都是2的整数次幂。对于给定的一个逻辑地址，可以直接把它的高位部分作为逻辑页面号，把它的低位部分作为页内偏移地址。例如，假设页面的大小是4KB，即2的12次幂，逻辑地址为32为，那么在一个逻辑地址当中，最低12位为页内偏移地址，而剩下的20位就是逻辑页面号。
" k- [& V$ C2 {8 m# u( Z# ?　　计算方法：
% w# R+ |9 B+ t- k; }8 ^) x　　逻辑页面号=逻辑地址/页面大小
　　页内偏移量=逻辑地址%页面大小
4 k. G) n: n/ q6 K1 E) `& U8 T4 ]. k　　页表查找：
( O7 y) @5 l2 P7 ]2 J1 B3 x/ P　　页表作为操作系统的一个数据结构，通常保存在内核的地址空间中。
　　页表基地址寄存器用来指向页表的起始地址;页表长度寄存器用来指示页表的大小，即对于当前任务，它总共包含有多少个页面。
6 t  a6 M; J; P, ], t; J# @! T　　物理地址合成：
　　假设物理页面号为f，页内偏移地址为offset，每个页面大小为2n，那么相应的物理地址为：f×2n+offset。