计算机操作系统期末重点

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1、第5章内存管理CPU读取数据II舫•寄存器：是存储容量有限的高速存储部件。•特点•位于CPU内。•寄存器以名字标识，没有地址编号。•作用•可用来暂存指令、数据和地址•分类•通用寄存器•指令指针寄存器•标志寄存器•段寄存器•虚拟存储技术使用户程序的大小和结构不受主存容量和结构的限制，即使在用户程序比实际主存容量还要大的情况下，程序也能正确运行。5.2.1分区管理基本原理固定分区管理•固定分区是指系统在初始化时，将内存空间划分为若干个固定大小的区域1.分区原则（1）分区大小划分•分区大小相等：适合于多个相同程序的并发执行；•分

2、区大小不等：多个小分区、适量的中等分区、少量的大分区。根据程序的大小，分配当前空闲的、适当大小的分区。（2）分区个数不变，大小不变2、固定分区管理•使用的数据结构：分区状态表•用于分配吋查找未分配空间动态分区管理1.分区原则•根据用户进程对内存的需求而划分：•（1）根据作业的大小动态地划分分区；•（2）各分区的大小是不定的；•（3）内存中分区的数目也是不定的。•问题：各作业释放后的空间不连续，导致总的空闲空间很大却不能分配的情况发生。易产生碎片（越分越小，直到成为小空闲区不能分配）。•固定分区的分配与回收•分配多作业队列：

3、将大小相近的作业放在同一个等待队列中。单作业队列：所有作业放在一个等待队列中O常见空闲区査找算法•空闲区表的组织•按空闲区大小的升序（或降序）组织；・按空闲区首址升序（或降序）组织。查找算法：以空闲区表组织的方法为基础，釆用不同的方式选择空闲区。（最佳适应算法）（首次适应算法）（*）•最佳匹配•首次匹配・下次匹配•最坏匹配•快速匹配1、最佳适应算法•思想：尽可能分配大小与请求相匹配的空闲区。(*)•组织方式：空闲区表按空闲区大小从小到大组织。•分配•按巾请的大小逐个与空闲区大小进行比较，找到与申请最接近的空闲区分配。大小首

4、址151602020502100（单位：KB）空闲区表最佳适应算法•缺点：分割后的空闲区很小，直至无法使用，而造成浪费。2、首次适应算法•思想：尽可能在低地址实施分配•保留高地址部分的大空闲区。•组织方式：按空闲区首址从小到大组织大小首址202015160502100（单位：KB）空闲区表分区管理的优缺点•主要优点•实现了多道程序共亨内存；•实现分区管理的系统设计相対简单，不需要更多的系统软硬件开销；•实现存储保护的手段也比较简单。•主要缺点•内存利用不够充分。系统中总有一部分内存空间得不到利用，存在碎片。•内碎片：指分配

5、给作业的存储空间中未被利用的部分。固定分区分配中存在。•外碎片：系统中无法利用的小存储块。动态分区分配中存在。•无法实现内存的扩充。当进程的地址空间大于内存空间时，进程无法运行。也即进程的地址空间受实际内存空间的限制。（*）•必须连续存放。进程在内存中总是分配一块连续的存储空间，无法很好地利用碎片，虽然可以通过移动技术来整理内存空间，但代价较高。（*）•必须一次性将作业全部调入内存，若内存没有足够的空间，则等待。（*）•5.4页式管理5.4.1页式管理的基本原理页式管理的引入•分区存储管理的主要问题是碎片问题。•问题描述在

6、采用分区存储管理的系统屮，会形成一些非常小的分区，最终这些非常小的分区不能被系统中的任何用户程序利用而浪费。•问题产生原因•作业要求分配的空间连续,主存有足够的空间但因不连续而不能分配•解决问题的思路•程序适应主存。将程序分开存放一分页存储管理技术。•分页的思想页（虚拟页）：程序地址空I'可分成大小相等的页面块（内存块、页块、页祯、内存页面）：把内存分成与页面大小相等的块。思想：当一个用户程序装入内存时,针对每一页分配一个内存块。一个作业的若干连续的页，可以分配到内存屮若干不连续的块中。0lk2k3k4k5k6k7k8k9

7、k10k-lOS作业2W页J作业2〔1页）作业1作业1C1TO作业2作业3CO页3os主存1.内存页面分配与回收•页式存储管理的数据结构•(1)页表:页表包括用户程序空间的页面与内存块的对应关系。页表每个进程至少一张。内存空间页号O518页表•(2)请求表:表明各进程与其分页的页面Z间的关联。请求表整个系统一张。进程号请求页面数123420341821页表始址102410441078页表长度203418状态已分配已分配已分配未分配•(3)存储页面表：表示内存的分配情况。存储页面表一个系统一张，可用位示图表示。1918171

8、615・・•43320011111101100011•••0011000111•••00000•图5.17位示图•5.4.2静态页面管理•2.分配算法•利用页表、请求表、位示图进行分配。讦？寸艺”十uxLHTi址母旳衣，耳好旳仝女台上1上，勿去氏虑盲入IT*?g衣M-＞，円习人盍=U久h西己扌翌十空j*