操作系统 第三章

最新推荐文章于 2023-12-13 08:37:01 发布
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操作系统 第三章

内存的概念

逻辑地址vs物理地址

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从写程序到程序运行

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链接——把库函数和相关需要的文件链接到一个模块中
装入——放入内存，地址转换

三种装入方式

主要在于什么时候进行逻辑地址与物理地址的转换
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绝对装入

在编译或汇编的时候就转换为绝对地址
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静态重定位

编译和汇编的时候不转换地址
只有把装入模块放入内存时，才对地址进行重定位，进行转换
可以根据内存的使用情况， 定位到哪些可以放的绝对地址中
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动态重定位

在装入内存中，不会立即转换
只有到程序真正要运行的时候才会转换
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不需要一次将全部程序装入，可以先装入一部分，如果还需要，再动态分配内存
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三种链接方式

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内存管理的概念

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内存保护

主要是依赖于寄存器记录，和比较
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覆盖与交换

覆盖技术

主要是为了解决内存不够的问题
固定区和覆盖区
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交换技术

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连续分配方式

基本地址变换机构

地址变换：借助页表，实现逻辑地址->物理地址的转换
页表的信息存放在PCB中，如果被调度，则放入页表寄存器中
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转换过程

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（1）计算页号和页内偏移量
（2）计算是否越界
（3）查询页表，得到内存块号
（4）得到物理地址

例题

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总结

页表在内存中，没有被调度的时候在PCB中
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具有快表的地址变换机构

什么是快表

主要用于加速对页表的访问，加速地址转换
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具有页表的地址转换过程

先去快表中查询是否有对应的页表项，如果没有则才去内存慢表中查找

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两种地址转换过程

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两级页表

单级页表——如果一个进程很大，会存在页表很大的情况，同时页表需要连续存储于是非常占内存

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解决途径一

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解决途径二——设置标志位，需要的时候再调入内存

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例题

求逻辑地址的地址结构
（1）页内偏移的位数
（2）每个页面可以装多少个页表项
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访存分析
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总结

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基本分段存储管理方式

概念

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段表

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地址转换

（1）检查是否越界（2次）
（2）段基址+段内地址
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分段和分页的对比

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优缺点分析

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分页不会有外部碎片， 会有内部碎片
分段会有外部碎片，不会有内部碎片

段页式管理方式

先分段，再分页
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逻辑地址结构

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注意红色的部分！！！
页号决定了这个段可以分成多少个页
段号决定了这个进程被分成多少个段
页内偏移量的位数决定了页面大小也就是内存中块的大小

段表

这里的段表与之前的不同
由段号，页表长度，页表存放块号组成
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地址转换

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虚拟内存的概念

虚拟内存——扩大内存空间
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传统存储管理方式中存在的问题

（1）用不到的持续占用内存
（2）要所有内存一次性装入空间才能运行
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虚拟内存的概念

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（1） 将部分很快用到或高频用到的保留在内存，用不到的置换到外存中
（2）程序执行中，先查询是否在内存中，不在则从外存调入内存
（3）页面置换

虚拟内存的容量

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特性

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虚拟内存的实现

（1）请求调页 （2） 页面置换
请求式实现——如果访问信息在内存中没有，则到外存中去把它调到内存中来
如果内存空间不够了，就置换一些不用的到外存

之前的是一次性全都放入内存中去，每个页和段都有在内存中具体的块号，现在是用到了再掉，满了就置换。
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总结

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请求分页管理方式

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页表

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内存块号——无或具体位置
状态位——是否在内存中
访问字段——用于页面替换算法
修改位——是否修改，用于对页面替换中，是否需要重新写入外存
外存地址
一个进程有一个页表，存放在进程的PCB中

缺页中断机制

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页面不再内存->发出缺页中断->中断处理程序处理中断->进程阻塞->调页成功后唤醒进程->放入就绪队列

调页中如果有空闲块，直接分配内存
没有则，页面置换算法

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地址变换机构

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先判断是否存在越界异常
然后在快表中查找，如果命中，则直接得到物理地址
如果没有命中，则去慢表中找，找到对应的页表项
如果状态位为0，去外存中，调页到内存中，更改页表项
状态位为1，则输出物理地址

注意调入的页面会直接加入快表，然后查询快表
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页面置换算法

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页面分配策略

待补充！！！！！
待看！！！！

操作系统原理，地址重定位；物理内存数据，分配，回收；内存管理，固定分区和可变分区存储，页式段式存储
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