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  • 图片url地址转换成file文件
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    2020-06-28 09:39:49
    public static File getFile(String url) throws Exception {
        //对本地文件命名
        String fileName = url.substring(url.lastIndexOf("."),url.length());
        File file = null;
    
        URL urlfile;
        InputStream inStream = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            file = File.createTempFile("net_url", fileName);
            //下载
            urlfile = new URL(url);
            inStream = urlfile.openStream();
            os = new FileOutputStream(file);
    
            int bytesRead = 0;
            byte[] buffer = new byte[8192];
            while ((bytesRead = inStream.read(buffer, 0, 8192)) != -1) {
                os.write(buffer, 0, bytesRead);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (null != os) {
                    os.close();
                }
                if (null != inStream) {
                    inStream.close();
                }
    
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        return file;
    }
    
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    重点理解、记忆基本地址变换机构(用于实现逻辑地址到物理地址转换的一组硬件机构)的原理和流程 二、基本地址变换机构 基本地址变换机构可以借助进程的页表将逻辑地址转换为物理地址。 通常会在系统中设置一个页表...

    一、概览

    重点理解、记忆基本地址变换机构(用于实现逻辑地址到物理地址转换的一组硬件机构)的原理和流程
    在这里插入图片描述

    二、基本地址变换机构

    基本地址变换机构可以借助进程的页表将逻辑地址转换为物理地址。
    通常会在系统中设置一个页表寄存器(PTR),存放页表在内存中的起始地址F和页表长度M。进程未执行时,页表的始址和页表长度放在进程控制块(PCB)中,当进程被调度时,操作系统内核会把它们放到页表寄存器中。
    注意:页面大小是2的整数幂
    设页面大小为L,逻辑地址A到物理地址E的变换过程如下:

    ①根据逻辑地址计算出页号、页内偏移量
    ②判断页号是否越界:页表长度就是页表中页表项的个数,有多少个页表项就有多少个页面。如果页号P >= 页表长度M,则抛出越界中断。否则,进入③
    ③查询页表,找到页号对应的页表项,确定页面存放的内存块号:根据页号P和页表起始地址F得到该页号对应的页表项在内存块中的地址=页号P*页表项大小+页表起始地址F。通过页表项在内存块中的地址,找到这个页表项之后,便可以得到页表项中的内存块号,然后进入④
    ④用内存块号和页内偏移量得到物理地址b号内存块号(即P号页面)在内存中的起始地址=b*每个内存块的大小。然后得到物理地址 = 内存块号 * 每个内存块的大小 + 页面偏移量
    在这里插入图片描述
    ⑤访问目标内存单元
    在这里插入图片描述
    ①计算页号P页内偏移量W(如果用十进制数手算,则P=A/L,W=A%L;但是在计算机实际运行时,逻辑地址结构是固定不变的,因此计算机硬件可以更快地得到二进制表示的页号、页内偏移量)
    ②比较页号P和页表长度M,若P>=M,则产生越界中断,否则继续执行。(注意:页号是从0开始的,而页表长度至少是1,因此P=M时也会越界
    ③页表中页号P对应的页表项地址=页表起始地址F+页号P*页表项长度,通过页表项地址找到这个页表项,并取出该页表项内容b,即为内存块号。(注意区分页表项长度、页表长度、页面大小的区别。页表长度指的是这个页表中总共有几个页表项,即总共有几个页;页表项长度指的是每个页表项占多大的存储空间页面大小指的是一个页面占多大的存储空间),页面大小L
    ④计算E=b*L+W,用得到的物理地址E去访存。(如果内存块号、页面偏移量是用二进制表示的,那么把二者拼接起来就是最终的物理地址了)

    例:若页面大小L为1K字节,页号2对应的内存块号b=8,将逻辑地址A=2500转换为物理地址E。
    等价描述:某系统按字节寻址,逻辑地址结构中,页内偏移量占10位(说明一个页面的大小为2^10 B=1KB),页号2对应的内存块号b=8,将逻辑地址A=2500转换为物理地址E。
    解:
    ①计算页号、页内偏移量
    页号P=A/L=2500/1024=2;页内偏移量W=A%L=2500%1024=452
    ②根据题中条件可知,页号2没有越界,其存放的内存块号b=8(容易被忽略的步骤)
    物理地址E=b*L+W=8*1024+452=8644在分页存储管理(页式管理)的系统中,只要确定了每个页面的大小,逻辑地址结构就确定了。因此,页式管理中地址是一维的。即,只要给出一个逻辑地址,系统就可以自动地算出页号、页内偏移量两个部分,并不需要显式地告诉系统这个逻辑地址中,页内偏移量占多少位。

    三、对页表项大小的进一步探讨

    每个页表项的长度是相同的,页号是“隐含”的
    Eg:假设某系统物理内存大小为4GB,页面大小为4KB,的内存总共会被分为2^32 / 2^12 = 2^20 个内存块,因此内存块号的范围应该是 0~2^20-1。因此至少要20个二进制位才能表示这么多的内存块号,因此至少要3个字节才够(每个字节8个二进制位,3个字节共24个二进制位)

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    各页表项会按顺序连续地存放在内存中。如果该页表在内存中存放的起始地址为x,则M号页对应的页表项是存放在内存地址为X+3*M
    一个页面为4KB,则每个页框可以存放4096/3=1365个页表项,但是这个页框会剩余4096%3=1B页内碎片。因此,1365号页表项存放的地址为X+3*1365+1。而如果每个页表项占4字节,则每个页框刚好可存放1024个页表项。
    在这里插入图片描述
    1024号页表项虽然是存放在下一个页框中的,但是它的地址依然可以用X+4*1024得出

    结论:理论上,页表项长度为3B即可表示内存块号的范围,但是,为了方便页表的查询,常常会让一个页表项占更多的字节,使得每个页面恰好可以装得下整数个页表项

    四、总结

    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 完成逻辑地址转换成相应的物理地址的过程。 1、建立一张位示,用来模拟内存的分配情况,利用随机数产生一组0和1的数对应内存的使用情况。 2、输入块(页)的大小,通过模拟位示为本作业分配内存空间建立相应的...
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  • 地址转换的基本原理

    2021-07-15 21:02:24
    首先,TCP连接操作的第一个包被转发到互联网时,会像3.18这样,将发送方IP地址从私有地址改写成公有地址。这里使用的公有地址地址转换设备的互联网接入端口的地址。与此同时,端口号也需要进行改写,地址转换...

    地址转换的基本原理是在转发网络包时对IP头部中的IP地址和端口号进行改写。具体的过程我们来看一个实际的例子,假设现在要访问Web服务器,看看包是如何传输的。

    首先,TCP连接操作的第一个包被转发到互联网时,会像图3.18这样,将发送方IP地址从私有地址改写成公有地址。这里使用的公有地址是地址转换设备的互联网接入端口的地址。

    与此同时,端口号也需要进行改写,地址转换设备会随机选择一个空闲的端口。然后,改写前的私有地址和端口号,以及改写后的公有地址和端口号,会作为一组相对应的记录保存在地址转换设备内部的一张表中。

    在这里插入图片描述
    在对外只能使用一个公有地址的情况下,可以用不同的端口号来区别内网中的不同终端。

    改写发送方IP地址和端口号之后,包就被发往互联网,最终到达服务器,然后服务器会返回一个包。服务器返回的包的接收包是原始包的发送方,因此返回的包的接收方就是改写后的公有地址和端口号。这个公有地址其实是地址转换设备的地址,因此这个返回包就会到达地址转换设备

    接下来,地址转换设备会从地址对应表中通过公有地址和端口号找到相对应的私有地址和端口号,并改写接收方信息,然后将包发给公司内网,这样包就能够到达原始的发送方了。

    在后面的包收发过程中,地址转换设备需要根据对应表查找私有地址和公有地址的对应关系,再改写地址和端口号之后进行转发。

    当数据收发结束,进入断开阶段,访问互联网的操作全部完成后,对应表中的记录就会被删除。

    通过这样的机制,具有私有地址的设备就也可以访问互联网了。从互联网一端来看,实际的通信对象是地址转换设备(这里指的是路由器)

    上面是以公司内网为例来进行介绍的,家庭网络中的工作过程也是完全相同的,只是规模不同而已。

    总结

    • ip地址数量有限 所以要共享

    参考

    什么是公网IP、内网IP和NAT转换? - 知乎

    网络地址转换(NAT)技术是否拖慢了互联网发展? - 知乎

    NAT和DHCP 的区别是什么? - 知乎

    展开全文
  • 7.虚拟存储器发生页面失效时,需要进行外部地址变换,即实现( )的变换。 A.虚地址到主存地址 B.主存地址到 Cache 地址 C.主存地址到辅存物理地址 D.虚地址到辅存物理地址 这个题比较坑,我们一步步分析:...

    2011年系统架构设计师真题7题

    7.虚拟存储器发生页面失效时,需要进行外部地址变换,即实现( )的变换。

    A.虚地址到主存地址

    B.主存地址到 Cache 地址

    C.主存地址到辅存物理地址

    D.虚地址到辅存物理地址

    这个题比较坑,答案是D, 我们一步步分析:(如果仅仅了解页式存储管理,那么这题很容易就选A了)

    虚拟存储器中,如果页面失效,会发生缺页中断,即访问的数据不在内存中,需要将磁盘中的数据加载到内存。这个过程中磁盘中的数据加载到内存,到底发生了什么?

    有个大前提,缺页中断了,也就是我们要访问的数据不在内存中(不在“页表”中),如果内存已经满了,那么需要进行页面淘汰,并将所要访问的数据加载到淘汰页面的位置,如果内存没有满,那么就将所要访问的数据加载到内存的空闲位置。

    1. 所要访问的数据加载到淘汰页面的位置

    要淘汰内存中的页面,需要页面置换算法, 比如FIFO、LRU等,淘汰是直接清理掉吗?并非如此。要淘汰的时候,需要判断该页面的数据是否已经被修改了,如果被修改了,需要写回到磁盘。试想一下,如果不回写到磁盘,那么我们修改的数据是不是就永久的丢失了?

    所以,内存中的页面被置换的时候,如果修改位为“1”,那么就要将数据回写。如何回写呢? 那是不是要找到该页面当时是如何从磁盘加载到内存的?

    这时候就需要“外页表”了,它记录了操作系统中内存的虚拟地址与磁盘物理地址的映射关系,通过虚拟地址找到该页在磁盘中的准确位置(磁盘机号、柱面号、磁头号和扇区),然后写回。

    到此位置,上面题的答案就出来了, 外部地址变换,需要通过虚拟地址找到磁盘的物理地址,然后将被置换的页面写回到磁盘。

    2. 所要访问的数据加载到内存的空闲位置

    要访问的数据,从磁盘加载到内存的空闲位置,需要记录以下从磁盘哪个具体位置加载到内存的,这时候也需要维护以下“外页表”,即为虚拟内存的虚拟地址到磁盘物理地址的映射。

    综上,无论内存是否满,从磁盘加载数据到内存时,都要访问“外页表”,也就是虚拟地址与磁盘物理地址的映射。

    那么我们经常说的页表,其实是内页表,是内部地址转换的时候用的,也就是通过虚拟地址定位到内存的物理地址。我们我们写的Java、C++代码, 声明了一个变量a,这个a的地址是虚拟地址,我们要改a的值,就需要通过“页表”找到实际的物理地址,然后更改物理地址上保存的内容。

    总的来说,“外页表”是虚拟地址与磁盘物理地址的映射关系表,“页表”是虚拟地址与内存物理地址的映射关系表。

    关于操作系统的存储管理可以参考以下两篇文章:

    http://www.ylaihui.com/blog/article/9280?rootCategoryId=16

    http://www.ylaihui.com/blog/article/9276?rootCategoryId=16

    文章最后附上操作系统的地址变换流程图:

    展开全文
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地址变换图