作業系統 2 複習 第四章 儲存器管理

2021-09-12 18:57:07 字數 3419 閱讀 4641

型別內容

cpu暫存器

暫存器主存

快取記憶體、主儲存器、磁碟快取

輔存固定磁碟、可移動儲存介質

層次越高(越靠近cpu),儲存介質訪問速度越快,**越高,儲存容量越小

暫存器主儲存器又被稱為可執行儲存器步驟:1.絕對裝入方式。裝入前指定位置(編譯程式或程式設計師),只適用於單道處理環境。(程式執行前)

2.可重定位裝入方式。目標模組的起始位址從0開始,裝入時由裝入模組進行靜態位址重定位。可用於多道程式環境。(程式執行前)

3.動態執行時的裝入方式。初裝時不進行邏輯位址到實體地址的轉換,程式可在記憶體中移動,位址轉換推遲到程式真正執行時進行。——動態位址重定位(程式執行時) 需要重定位暫存器支援

1.靜態鏈結方式。程式裝入執行前,個目標模組、庫函式等已鏈結成乙個完整的裝配模組,以後不再拆開,即形成可執行檔案。

2.裝入時動態鏈結。將一組目標模組邊裝入邊鏈結的鏈結方式。——優點:便於修改更新;便於實現對目標模組的共享。

3.執行時動態鏈結。將某些模組的鏈結推遲到模組要執行時才進行鏈結。——優點:可加快程式轉入過程;節省大量記憶體空間;提供對動態鏈結庫的支援。

資料結構:分割槽使用表

劃分方法

(1)分割槽大小均等   缺乏靈活性,空間利用率低。內零頭問題

(2)分割槽大小不同

資料結構:空閒分割槽表、空閒分割槽鏈

動態分配演算法:首次適應演算法、最佳適應演算法和最壞適應演算法

解決內零頭問題,產生碎片問題

如何實現位址對映——位址重定位暫存器的硬體支援

位址保護:界位址法、保護鍵法

**記憶體三種情況:

空閒分割槽鏈遞增次序鏈結,從鏈首到鏈尾順序查詢,未找到則分配失敗。

從上次找到的空閒分割槽的下乙個空閒分割槽開始查詢,直至找到。如果到鏈尾還未找到,則返回第乙個空閒分割槽

每次找最小的能滿足要求的空閒分割槽,要求空閒分割槽鏈按量從小到大排列。

每次挑最大的空閒分割槽。演算法要求空閒分割槽鏈從大到小排列。

動態重定位分割槽分配演算法動態分割槽分配演算法相比,增加了緊湊功能。

所謂「對換」,是指把記憶體中暫時不能執行的程序或者暫時不用的程式和資料換出到外存上

對換型別:

(1)整體對換:在中級排程中以程序為單位

(2)頁面(分段)對換

大-內零頭大,小-頁表大

已知邏輯位址求頁號和頁內位址

分頁系統中為每個程序配置一張頁表,程序邏輯位址空間中的每一頁,在頁表中都對應有乙個頁表項。頁表存放在記憶體中,屬於程序的現場資訊。

用途:1.記錄程序的記憶體分配情況 2.實現程序執行時的動態重定位。

訪問乙個資料需訪問記憶體 2 次 (頁表一次,記憶體一次)

基本的位址變換機構

位址變換例題

例1:若在一分頁儲存管理系統中,某作業的頁表如下表所示,已知頁面大小為 1024b,試將十進位制邏輯位址 1011,2148,5012 轉化為相應的實體地址。

設頁號為 p,頁內位移為 w,邏輯位址為 a,記憶體位址為 m,頁面大小為 l,則

p = int ( a / l )

w = a mod l

對於邏輯位址 1011

p=int(1011/1024)=0

w=1011 mod 1024=1011

a=1011=(0,1011)

查頁表第 0 頁在第 2 塊,所以實體地址為 m=1024*2+1011= 3059。

例2:儲存器的使用者空間共有 32 個頁面,每頁 1kb,記憶體16kb。假定某時刻系統為使用者的第 0、1、2、3 頁分別分配的物理塊號為 5、10、4、7,試將邏輯位址 0a5c 和093c 變換為實體地址。

具有快表的位址變換機構

快表:又稱為聯想暫存器、聯想儲存器 (associativememory) 、ibm-tlb (translation lookaside buffer)。

快表是一種特殊的高速緩衝儲存器(cache) ,內容是頁表中的一部分或全部內容。

cpu 產生邏輯位址的頁號,首先在快表中尋找,若命中就找出其對應的物理塊;若未命中,再到頁表中找其對應的物理塊,並將之複製到快表。若快表中內容滿,則按某種演算法淘汰某些頁。

快表命中時訪存1次,未命中時2次。

訪問記憶體的有效時間

位址轉換:段表暫存器實現的動態位址轉換機構 要訪問2次記憶體 — 段表、段內容

儲存保護:段表長度和段長

相同點

不同點

段式和頁式的結合,取長補短

作業系統第四章 儲存器管理

1.儲存器的層次管理 訪問速度從上往下依次降低 可重定位裝入方式 多道程式環境下的起始位址是0開始,根據記憶體 當情況,將裝入模組裝入合適位置 3.連續分配方式 對換 將記憶體上暫時不能執行的程序或者暫時不用的程式和資料調出到外存上。提高記憶體利用率。可分為程序對換 頁面對換 分段對換。為了實現程序...

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