OS复习整理.docVIP

操作系统（下） 第四章 存储器管理 1、存储管理的主要功能：地址转换（地址映射）、存储器的分配和回收、存储保护、存储扩充。 2、存储器的层次：最高层为CPU寄存器、中间为主存、最底层为辅存。 寄存器和主存储器又被称为可执行存储器。进程可以在很少的时钟周期内使用一条指令对可执行存储器进行访问，但对辅存的访问则需要通过I/O设备来实现。 3、可重定位装入方式：在多道程序环境下，所得到的目标模块的起始地址通常是从0开始的，程序中的其他地址也都是由起始地址计算的，此时应采用可重定位装入方式，根据内存的当前情况，将装入模块装入到内存的适当位置。在采用可重定位装入程序将装入模块装入内存后，会使装入模块中的所有逻辑地址与实际装入内存的物理地址不同。把在装入时对目标程序中指令和数据的修改过程称为重定位，又因为地址变换通常是在装入时一次完成的，以后不再改变，故称为静态重定位。 动态运行时装入方式：在运行过程中装入模块在内存中的位置可能要经常改变，此时就应采用动态运行时装入方式。动态运行时的装入程序在把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。 【动态重定位：在动态运行时装入的方式中，作业装入内存后的所有地址都是相对地址，将相对地址转换为物理地址的工作被推迟到程序指令真正执行时进行。为使地址转换不会影响到指令的执行速度，须在系统中增设一个重定位寄存器，用来存放程序（数据）在内存中的起始地址。程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址和重定位寄存器中的地址相加而成的。】 4、根据链接时间不同，链接分为：静态链接；装入时动态链接；运行时动态链接（对某些目标模块的链接是在程序执行中需要该目标模块时，才对它进行的链接，这样不仅可以加快程序的装入过程，而且可以节省大量的内存空间。 5、连续、离散、虚拟分配方式。 6、连续分配方式：单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配、动态重定位分区分配。 单一连续分配是最简单的一种存储管理方式，只能用于单用户、单任务的操作系统中。采用这种存储管理方式时，可把内存分为系统区和用户区，系统区仅提供给OS使用，通常是放在内存的低址部分；用户区是指除系统区外的全部内存空间，提供给用户使用。 固定分区分配是最简单的一种可运行多道程序的存储管理方式，它将内存用户空间划分为若干个固定大小的区域，在每个分区中只装入一道作业，把用户空间分为几个分区允许有几道作业并发运行。由于每个分区的大小固定，必然会造成存储空间的浪费。数据结构为分区表。 动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。数据结构为空闲分区表或空闲分区链。 7、动态分区分配算法：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法、快速适应算法。 首次适应算法：要求空闲分区链以地址递增的次序链接。在分配内存时，从链首开始顺序查找，直至找到一个大小能满足要求的空闲分区为止；然后按照作业的大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求者，余下的空闲分区仍留在空闲链中。该算法倾向于优先利用内存中地址部分的空闲分区，从而保留了高址部分的大空闲区。 循环首次适应算法：在为进程分配内存空间时，从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直至找到一个能满足要求的空闲分区，从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。 最佳适应算法：每次为作业分配内存时，总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。该算法要求将所有的空闲分区按其容量以从小到大的顺序形成一空闲分区链。 8、回收内存：当进程运行完毕释放内存时，系统根据回收区的首址，从空闲区链（表）中找到相应的插入点，可能出现四种情况之一：①回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接，此时将回收区与插入点的前一分区合并，不必为回收分区分配新表项，只需修改其前一分区F1的大小。②回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接，此时将两分区合并形成新的空闲分区，用回收区的首址作为新空闲区的首址，大小为两者之和。③回收区同时与插入点的前后两个分区邻接，此时将三个分区合并，使用F1的表项和F1的首址，取消F2的表项，大小为三者之和。④回收区既不与F1邻接，又不与F2邻接，此时为回收区单独建立一新表项，填写回收区的首址和大小，并根据其首址插入到空闲链中的适当位置。 9、离散分配方式：分页存储管理方式、分段存储管理方式、段页式存储管理方式。 基本分页系统在访问某个逻辑地址的数据时，要访问内存2次。 具有快表的分页系统在访问某个逻辑地址的数据时，若快表命中，则要访问内存1次；若快表不命中，则要访问内存2次。 具有两级页表的分页系统在访问某个逻辑地址的数据时，要访问内存3次。 分段系统的地址变换的实现要访问内存2次。 段页式系统的地址变换的实现要访问内存3次。 10、局部性