基本分页存储管理：原理与应用详解

在《新世纪计算机类本科规划教材：操作系统》(第三版，汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛，西安电子科技大学出版社，2007年)中，章节4.4详细介绍了基本分页存储管理方式。这是一种为了解决连续分配方式中产生的“碎片”问题而提出的内存管理技术。连续分配会导致内存空间被分散成多个小块，即碎片，而分页存储管理则是通过将进程的逻辑地址空间划分为固定大小的页面，并将其分散地装入不相邻的物理块，避免了这个问题。 1. **页面与页表**： - 页面：在分页存储中，进程的逻辑地址空间被划分为大小相等的逻辑单元，称为页面，通常大小为512字节至8KB，且必须是2的幂。每个页面有一个唯一的编号。物理内存则被分割为同样大小的物理块（页框），用于存放进程的页面。因为分配过程可能不会刚好填满一页，所以可能会产生页内碎片。 - 页表：页表是存储每个页面对应物理块信息的数据结构，包括页号和位移量，帮助处理器快速找到所需页面的准确位置。 2. **地址结构**： - 分页地址由页号和位移量组成，其中页号占据12~31位，用于确定目标页面的位置，位移量占据0~11位，用于确定页面内的精确地址。这种设计确保了地址空间的高效利用，尽管可能会牺牲一些空间来存储页表。 4.4.1 **纯分页存储管理**： - 当系统没有页面对换功能，只能一次性将整个作业加载到内存中，这种仅依赖内存的存储管理方式被称为纯分页存储管理，不支持虚拟存储器的概念，意味着作业必须完全在内存中运行，否则无法执行。 《计算机操作系统》这本书深入讲解了这些概念，适合计算机硬件、软件及通信专业学生作为教材，同时也为相关科技人员提供参考。书中不仅介绍了分页管理，还涵盖了其他关键主题，如进程、线程、调度、设备管理、文件管理、网络、系统安全和UNIX系统内核等，全面展现了操作系统的核心原理和技术。随着信息技术的发展，每一版都在吸收最新的研究成果，以便读者紧跟操作系统领域的发展趋势。