请求分页内存管理模式

请求分页需要的基本功能

• 跟基本分页管理一样也需要 页表机制
• 因为不是所有的内容都在内存，所以可能发生缺 页 ——缺页中断机构
  • 页面置换
  • 请求调页
• 也需要地址变换

页表机制——基本分页表和请求分页表的区别

• 组成
  1. 页号——因为是连续存储，所以可以隐藏
  2. 内存块号——跟基本分页机制一样，需要知道我们的具体物理内存地址
  3. 状态位——用来标记是否调入内存
  4. 访问字段——这个是给我们置换算法参考的，比如记录最进被访问了几次，或者上次访问的时间
  5. 修改位——页面调入内存是否被修改过，因为如果被修改，最后我们存储在外存，也需要将对应的数据修改
  6. 外存地址——因为可能不在内存，需要将对应外存的内容调入内存，最后执行完，调出内存，放到对应的外存等

缺页中断机构

当要访问的页面状态位为0

当内存有空闲块时的处理

• 修改对应的内存块号和状态位，然后将外存的数据调入到内存的内存块中

当内存中没有空闲块的处理

• 如果内存中没有空闲块，则由页面置换算法选择一个页面淘汰，然后改页面在内存期间被修改过，则要将其写回外存，如果没有被修改过，就不需要写回外存
• 然后修改对应两个的页表项

缺页中断的类型

• 我们的缺页中断是一个内中断，而且是属于故障的层次，因为这种中断可以被故障处理程序修复（操作系统将缺页的数据调入内存）

地址变换机构

• 首先根据逻辑地址得到我们的页号和页内地址

• 然后根据我们的页号和我们的寄存器中的页表长度来判断是否越界

• 先去检查快表，快表中是否有对应的数据，如果有，直接从快表中获得对应的内存块

• 如果快表中没有，我们就根据页号和对应快表的始址来找到对应的页表项

• 根据页表项的状态位来判断我们需要的数据是否在内存中

  • 如果不在内存中，我们就需要启动对应的缺页中断

  • 启动我们的中断需要的步骤

  • 从外存中找到对应的缺页，判断内存是否满了

    • 如果内存满了，就需要对应的置换算法将某一页换出，如果这一页在内存中被修改了，需要写回外存

  • 启动I/O将缺页写入内存，然后修改对应的页表项信息

• 我们需要的页在内存中，然后修改对应的快表，修改对应的修改位和访问位

• 根据我们的内存块的物理地址和页内偏移量找到对应的内存单元