计算机操作系统期末重点.doc

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1、第5章存管理•寄存器：是存储容量有限的高速存储部件。•特点•位于CPU。•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

2、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•用于分配时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）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：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。常见空闲区查找算法•空闲区表的组织•按空闲区大小的升序（或降序）组织；•按空

3、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,采用不同的方式选择空闲区。•最佳匹配（最佳适应算法）•首次匹配（首次适应算法）•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•按申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。•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空闲区分区管理的优缺点•主要优点•实现了多道程序共享存；•

4、实现分区管理的系统设计相对简单，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•存利用不够充分。系统中总有一部分存空间得不到利用，存在碎片。•碎片：指分配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。•无法实现存的扩充。当进程的地址空间大于存空间时，进程无法运行。也即进程的地址空间受实际存空间的限制。（*）•必须连续存放。进程在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存空间，但代价较高。（*）•必须一次性将作业全部调入存，若存没有足够的空间，则等待。（*）•5.

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。•问题描述在采用分区存储管理的系统中，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—分页存储管理技术。•分页的思想•页(虚拟页)：程序地址空间分成大小相等的页面•块(存块、页块、页祯、存页面)：把存分成与页面大小相等的块。•思想：当一个用户程序装入存时，针对每一页分配一个存块。一个作业的若干连续的页，可以分配到存中若干不连续的块中。1.存页面

6、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存块的对应关系。页表每个进程至少一。•(2)请求表:表明各进程与其分页的页面之间的关联。请求表整个系统一。•(3)存储页面表：表示存的分配情况。存储页面表一个系统一，可用位示图表示。•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。3.页式地址变换(1)虚地址（线性地址、逻辑地址）(2)分页地址映射机制•虚地址切分：页号与页位移•划分页号和页地址的依椐：页的大小。•2X=页大小，X即为页号的最低位二进制表示虚地址页号页内位移十六进制表示页号、页内位移(3)地址变换•使用

7、二进制方法求物理地址①将逻辑地址线性分割求出页号P和页位移W：•若逻辑地址以十六进制、八进制的形式给出，将逻辑地址转换成二进制；•按页的大小分离出页号P和位移量W（低位部分是位移量，高位部分是页号）；②将位移量直接复制到存地址寄存器的低位部分；③以页号查页表，得到对应块号，将块号转换成二进制数填入地址寄存器的高位部分，从而形成存地址。•使用十进制方法求物理地址•根据逻辑地址求出页号P和页位移W；•页号P=逻辑地址%页大小(%表示整除)•页位移W