m0_74209563的博客

基于局部性原理，在程序装入时，可以将程序中很快会用到的部分装入内存暂时用不到的部分留在外存就可以让程序开始执行在程序执行过程中，当所访问的信息不在内存时，由操作系统负责将所需信息从外存调入内存，然后继续执行程序若内存空间不够，由操作系统负责将内存中暂时用不到的信息换出到外存在操作系统的管理下，在用户看来似乎有一个比实际内存大得多的内存，这就是虚拟内存（操作系统虚拟性的一个体现，实际的物理内存大小没有变，只是在逻辑上进行了扩充）

分页存储管理能有效地提高内存利用率，而分段存储管理能反映程序的逻辑结构并有利于段的共享和保护，将这两种存储管理方法结合起来,便形成了段页式存储管理方式。每个段对应一个段表项，每个段表项由段号、**页表长度、页表存放块号（页表起始地址）**组成，每个段表项长度相等，段号是隐含的（，对内存空间的管理仍然和分页存储管理一样，将其分成若干和页面大小相同的存储块，对内存的分配以存储块为单位。每个页面对应一个页表项，每个页表项由页号、页面存放的内存块号组成。段号占 16 位，因此在该系统中，每个进程最多有。

例如，用户进程由主程序段、两个子程序段、栈段和数据段组成，于是可以把这个用户进程划分为 5 段，每段从 0 开始编址，并分配一段连续的地址空间（分段系统的地址变换过程如图所示，为了实现进程从逻辑地址到物理地址的变换功能， 在系统中设置了段表寄存器，用于存放。程序分多个段，各段离散地装入内存，为了保证程序能正常运行，就必须能在物理内存中找到各个逻辑段的存放位置，因此。，分页的主要目的是为了实现离散分配，提高内存利用率，分页仅仅是系统管理上的需要，完全是系统行为，(不属于临界资源)，这样的代码是可以共享的。

页表项占用字节大小 = 页号占用字节 + 块号占用字节，但是由于页表项是连续存放，因此页号可以是隐含的，不占存储空间（类比数组），故在物理上页表项占用的存储空间大小就是块号占用的存储空间大小。② 如果找到匹配的页号，说明要访问的页表项在快表中有副本，则直接从中取出该页对应的内存块号，再将内存块号与页内偏移量拼接形成物理地址，最后。，找到对应页表项，得到页面存放的内存块号，再将内存块号与页内偏移量拼接形成物理地址，最后，，以便后面可能的再次访问，但若快表已满，则必须按照一定的算法对旧的页表项进行替换）

连续分配管理是实现内存空间的分配与回收的方式之一：为用户进程分配的必须是一个。

覆盖与交换是实现内存空间扩充的技术，虚拟存储技术后续会详细讲解。

存储管理方式随着操作系统的发展而发展，在操作系统由单道向多道发展时，存储管理方式便由单一连续分配发展为固定分区分配；内存一般来说会分为操作系统使用的内存区域，还有普通的应用程序使用的内存区域，各个用户进程都会被分配到各自的内存空间，某进程对操作系统使用的内存区域的访问和对其他进程内存区域的访问都应该被禁止（否则会导致系统不安全），该进程只能访问与之对应的内存区域。引入分段存储管理的目的，主要是为了满足用户在编程和使用方面的要求，其中某些要求是其他几种存储管理方式难以满足的。】 专栏的文章 均有参考。

编译、链接后的装入模块的地址都是从0开始的，指令中使用的地址、数据存放的地址都是相对于起始地址而言的逻辑地址。装入时对地址进行 “其实CPU在执行这些一条一条指令的过程当中，就是在处理内存或寄存器当中的一些数据，而指令的工作基于 “地址”（通过地址找到数据存放位置），每一个地址对应一个数据的存储单元。编译、链接后的装入模块的地址都是从0开始的，装入程序把装入模块装入内存后，并不会立即把逻辑地址转换为物理地址，而是。：由链接程序将编译后形成的一组目标模块，以及所需库函数链接在一起，形成一个完整的装入模块。

首先给系统中的资源编号，规定每个进程必须按编号递增的顺序请求资源，同类资源(即编号相同的资源)一次申请完（一个进程只有已占有小编号的资源时，才有资格申请更大编号的资源，按此规则，已持有大编号资源的进程不可能逆向地回来申请小编号的资源，从而就不会产生循环等待的现象）：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但又对自己已有的资源保持不放。：有些资源可能只需要用很短的时间，因此如果进程的整个运行期间都一直保持着所有资源，就会造成严重的资源浪费，

死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局（互相等待），若无外力作用，这些进程都将无法向前推进举例分析】以哲学家进餐问题为例解释死锁现象当5名哲学家都想要进餐并分别拿起左边的筷子时，筷子已被拿光，等到他们再想拿右边的筷子时，就全被阻塞，因此出现了死锁每个人都占有一个资源同时又在等待另一个人手里的资源，发生“死锁“➡️在并发环境下，各进程因竞争资源而造成的一种互相等待对方手里的资源，导致各进程都阻塞，都无法向前推进的现象，就是“死锁”，发生死锁后若无外力干涉，这些进程都将无法向前推进。

管程是一种高级的同步机制，本质上也是用于实现进程的互斥和同步利用共享数据结构抽象地表示系统中的共享资源，而把对该数据结构实施的操作定义为一组过程（“过程”就是“函数”）。进程对共享资源的申请、释放等操作，都通过这组过程来实现，这组过程还可以根据资源情况，或接受或阻塞进程的访问，确保每次仅有一个进程使用共享资源，这样就可以统一管理对共享资源的所有访问，实现进程互斥。这个代表共享资源的数据结构，以及由对该共享数据结构实施操作的一组过程所组成的资源管理程序，称为管程(monitor)

若先执行到 P(S) 操作，由于S=0，S-- 后 S=-1，表示此时没有可用资源，因此 P 操作中会执行 block 原语，主动请求阻塞，之后当执行完 x 语句，继而执行 V(S) 操作，S++，使 S 变回 0，由于此时有进程在该信号量对应的阻塞队列中，因此会在 V 操作中执行 wakeup 原语，唤醒 P2进程，这样 P2 就可以继续执行 y 语句了。当有进程存在于临界区时，S 的值为 0， 再有进程要进入临界区，执行 P 操作时将会被阻塞，直至在临界区中的进程退出，这样便实现了临界区的互斥。

逻辑上来看 Swap 和 TSL 并无太大区别，都是先记录下此时临界区是否已经被上锁（记录在 old 变量上），再将上锁标记 lock 设置为 true，最后检查 old，如果 old 为 false 则说明之前没有别的进程对临界区上锁，则可跳出循环，进入临界区。：双标志先检查法的改版，前一个算法的问题是先“检查”后“上锁”，但是这两个操作又无法一气呵成，因此导致了两个进程同时进入临界区的问题，因此人们又想到**先“上锁”后“检查”**的方法，来避免上述问题。，比如上例中如果按照 ①⑤②⑥③⑦…

计算机操作系统】 专栏的文章 均有参考《王道计算机考研 操作系统》课程视频。

调度算法的评价指标 & 典型的调度算法

处理机调度概念 & 处理机调度层次 & 进程调度的时机 & 进程调度的方式 & 进程的切换与过程 & 调度程序（调度器）& 闲逛进程

线程的概念 & 线程的实现方式 & 线程的状态与转换 & 线程的组织与控制

进程通信介绍

计算机操作系统 —— 进程控制介绍

进程的概念、组成和特征 & 进程的状态与转换

操作系统引导及虚拟机简介

操作系统结构介绍

操作系统运行环境介绍

操作系统的发展与分类介绍

计算机操作系统的定义，目标和功能、特征等介绍