操作系统 第5章 虚拟存储器
操作系统原理第5章 存储管理
• ⑶最佳适应算法
• 最佳适应算法的空闲链是按空闲区从小到大顺序排 列。为进程选择分区时总是寻找其大小最接近进程 所要求的存储区域。所谓“最佳”是指每次为进程 分配内存时,总是把能满足要求、又是最小的空闲 分区分配给进程,避免“大材小用”。
• 因为每次分配后所切割下来的剩余部分总是最小的, 这样将加速碎片的形成。
• ①如果被回收空闲分区没有空闲伙伴分区,那么保留该分区为一 个独立的空闲分区,否则执行②;
• ②合并回收分区及其伙伴分区,从而得到一个尺寸(2I+1)更大的 回收空闲分区,转移到①;
一个伙伴系统内存分配与回收的例子
• 伙伴系统克服了固定分区和动态分区存储管理技术的缺陷。但是伙伴 系统存在一个问题,即内存空间需要不断地进行分裂和合并,频繁的 伙伴分区合并操作会浪费很多时间。
• ③内存分配原则,以页帧为单位来分配内存,将进程若干个逻辑上连续的 页面装入若干个离散的页帧中,由页表提供进程的页号到存储空间帧号的 映射。
5.2.4伙伴系统
• 其实现原理如下: • 一个伙伴系统内存的用户可用空间为2U。进程申请存储空间时,
系统总是为其分配大小为2I的一个空闲分区。其中S≤I≤U,2S是系 统允许的最小分区尺寸。在实际操作系统中,最小分区尺寸一般 为212。 • 如果进程申请的存储空间大小为K,且2I-1<K≤2I,则将整个2I大小的 分区分配给该进程;否则,该分区被分割成两个大小相等的伙伴 分区,大小为2I-1;再判断K是否满足条件:2I-2<K≤2I-1,若满足条件, 则将两个伙伴中的任何一个分配给该进程。否则,将其中一个伙 伴又分成两个大小相等的伙伴分区;此过程一直继续进行,直到 产生的分区满足条件I-J≥S并2I-J-1<K≤2I-J,将2I-J大小的分区分配给该 进程;当I-J-1<S时,系统不再分割成两个大小相等的伙伴分区,将 2S大小的分区分配给该进程。 • 当进程执行完毕,释放一个尺寸为2I的分区时,系统用下面的算法 回收该分区。
计算机操作系统教程(张尧学(第三版)第五章
精品课程系列-计算机学院版权所有
关于动态地址重定位可以如下图所示的过程说明:
制 作 者 : 郭 平 、 王 在 模 、 何 静 媛
用户程序的虚地址空间 0 100 1KB 0 内存 基地址寄存器 操作系统 22628 22KB 22528
XXXXX
20KB 22KB 22KB+100 XXXXXX
制 作 者 : 郭 平 、 王 在 模 、 何 静 媛
精品课程系列-计算机学院版权所有
动态地址重定位
制 作 者 : 郭 平 、 王 在 模 、 何 静 媛
动态地址重定位是在程序执行过程中,在CPU访问 内存之前,将要访问的程序或数据地址转换成内存地 址。动态地址重定位依靠硬件地址变换机构完成。
硬件地址转换机构一般由一个“基地址寄存器” 和一个“虚地址寄存器”组成,用户程序不做任何修 改地装入分配给它的存储区域。当调度到用户程序运 行时,则转换成实际的物理地址。
精品课程系列-计算机学院版权所有
分区的分配与释放
制 作 者 : 郭 平 、 王 在 模 、 何 静 媛
分区的分配: 若采用的是一个队列的管理方案,则当一个分区被释放时, 需要在队列中选出一个作业运行,可以有以下几种方案: (1)选出第一个可容纳的作业。该方案虽然实现简单,选择 率高,但是可能会因为一个小作业进入而浪费掉该分区的大部分 存储空间,存储利用率不高。 (2)在队列中找出该分区能容纳的最大的作业。由于每个分 配出的分区产生出的内部碎片小,因此,此方案存储空间的利用 率高;缺点是对小作业不公平。
22kb10022kb300023kbd图51地址变换示意图郭平王在模何静媛其中程序a中的一条入口地址为3000的一条指令为call100其中程序a中的一条入口地址为3000的一条指令为call100在装入内存之后由于程序的起始地址不再为0故程序中的指令需要做相应的转换
计算机四级网络工程师-操作系统原理-第5章内存管理
计算机四级网络工程师-操作系统原理-第5章内存管理计算机四级网络工程师-操作系统原理-第5章内存管理单选题可变分区管理方案,看内存分配表各类适应算法下次适应算法最优适应算法最坏适应算法首次适应算法,系统中剩余的最大空闲分区静态重定位中,从哪个单元获取操作数各类置换算法各类置换算法看内存分配情况表——实战最近最少使用页面置换算法(LRU)先进先出页面置换算法(FIFO)最近最不常用页面置换算法(LFU)最近未使用页面置换算法(NRU)涉及计算【真题讲解】页式管理存储第66题快表命中率花费us计算简单页式存储管理问最大有多少个页面问最大有多少字节问页表长度(页表项个数)写保护中断各个置换算法的缺页率(建议放弃这一题分,比较容易搞混,需要理解各个置换算法并画图表)LRU页面置换算法OPT最佳页面置换算法八进制的计算(先八进制转换成二进制再计算)虚拟页式存储管理(求偏移量题目)题目直接给二进制,直接进行数位数偏移题目直接给16进制,转换为二进制后进行数位数偏移虚拟页式的有效位、修改位、访问位、保护位、禁止位单页存放整数变量个数和循环代码计算缺页次数一般情况通解:两个循环次数相乘,除单页个数答案有整数×整数形式使用快表和不使用快表相比较,求平均访问时间降低x%需要直接记忆单选多选题需要直接记忆多选单选题可变分区管理方案,看内存分配表下次适应算法最优适应算法最坏适应算法首次适应算法,系统中剩余的最大空闲分区这种题目一定要学习画图,画出变化趋势和具体数值静态重定位中,从哪个单元获取操作数第28题:在操作系统的存储系统中,程序装入时采用静态重定位方法。
已知:第18号单元外有一条加法指令,该指令要求处第066号单外取得操作数1234。
假设存储管理为程学分配的内存区域是众第800号开始,则加法指令将从哪一个单元获取操作数:答案——866置换算法策略先进先出页面置换算法(FIFO)将驻留在内存中时间最长的一页调出最先装入内存的一页调出最近最少使用页面置换算法(LRU)最长时间未被使用过的页面距离现在最长时间没有被访问的页面最近最不常用页面置换算法(LFU)一段时间单页面被使用的次数多少选择一段确定的周期T内,使用次数最少最近未使用页面置换算法(NRU)在最近的一个【时钟滴答】中尽量置换一个没有被访问的和没有被修改过的页面理想页面置换算法(OPT)以后不再需要的、或者在最长时间以后才会用到的页面第二次机会页面置换算法检查进入内存时间最久页面的R位,如果是0,则置换该页;如果是1,就将R位清0,并把该页面放到链表的尾端,修改其进入时间【重点就是会放到链表尾端,画图表时注意】各类置换算法各类置换算法看内存分配情况表——实战最近最少使用页面置换算法(LRU)先进先出页面置换算法(FIFO)最近最不常用页面置换算法(LFU)最近未使用页面置换算法(NRU)涉及计算【真题讲解】页式管理存储第60题:在分区管理方法中,假设程序A自60K处开始存放,到124K为止。
操作系统第5章存储管理3虚拟存储
举例:某进程依次访问如下地址:
0100,0432,0101,0612,0102,0103, 0104,0101,0611,0102,0103,0104, 0101,0610,0102,0103,0104,0101, 0609,0102,0105。若页面大小为100, 上述访问串可简化为: 1,4,1,6,1,6,1,6,1,6,1
4 0 3
2 3 4 2 0 4
是 是 是 是 否 是 是 是 是 是 是 否 否
7 0 1 2 3 0 4
结果:缺页次数共10次。
次序
页 面 分 配 情 况 是否 缺页 换出 的页
7
0
1 1
2 2
0
3 3
0 0
4 4
2 2
3 3
0 0
3
2
0
7 7
0
7
1
0
2
1
3
2
0
3
4
0
2
4
3
2
是 是 是 是 否 是 是 是 是 是 是 否 否 7 0 1 2 3 0 4
4 0 3
是 是 是 是 否 是 是 是 是
7 0 1 2
次序
7
0
1
2
0
3
0
4
2
3
0
3
2
页 面 分 配 情 况
是否 缺页 换出 的页
1 2 0 7 7 0 1 7 0
3 0 2 3 1 2
4 0 3
2 4 0
是 是 是 是 否 是 是 是 是 是
7 0 1 2 3
次序
7
0
1
2
0
3
0
操作系统第五章虚拟存储器-答案
操作系统第五章复习题一、选择题1、虚拟存储器功能的管理方法包括()。
A 可变分区存储管理B 基本分页存储管理C 请求分段存储管理D 段页式存储管理2、虚拟存储器的最大容量()。
A 由作业的地址空间决定B 是任意的C 由计算机的地址结构决定的D 为内、外容量之和3、下面的页面置换算法中会产生所谓Belady 异常现象的是()。
A 最佳页面置换算法(OPT)B 先进先出页面置换算法(FIFO)C 最近最久未使用页面置换算法(LRU)D 最少使用页面置换算法(LFU)4、实现虚拟存储器的目的是()。
A 实现存储保护B 实现程序浮动C 扩充辅存容量D 扩充内存容量5、把作业地址空间使用的逻辑地址变成内存物理地址为()。
A 加载B 重定位C 物理化D 逻辑化6、虚拟存储管理系统的基础是程序的()理论。
A 局部性B 全局性C 动态性D 虚拟性7、从下列关于非虚拟存储器的论叙中,选出一条正确的论叙。
()A 要求作业在运行前,必须全部装入内存,且在运行过程中也必须一直驻留内存。
B 要求作业在运行前,不必全部装入内存,且在运行过程中不必一直驻留内存。
C 要求作业在运行前,不必全部装入内存,但在运行过程中必须一直驻留内存。
D 要求作业在运行前,必须全部装入内存,且在运行过程中不必一直驻留内存。
二、判断题1、虚拟存储器时物理上扩充内存容量。
(F )2、为提高请求分页系统中内存的利用率,允许用户使用不同大小的页面。
(F )3、在请求分页式系统中,以页为单位管理用户的虚空间,以段为单位管理内存空间。
(F )三、填空题1、在页式存储器管理系统中,常用的页面淘汰算法有:(最佳),选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页;( FIFO),选择淘汰在内存驻留时间最长的页;2、在请求分页系统中,若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度,则会引起(越界中断);否则,若所需的页不在内存中,则会引起(缺页中断)。
四、简答题1、虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么?2、实现虚拟存储器需要哪些硬件支持?3、说明请求分段系统中的缺页中断处理过程。
(第5章操作系统的资源管理)习题五答案
(第5章操作系统的资源管理)习题五答案习题五参考答案(P132)5-1什么是虚拟资源?对主存储器⽽⾔,⽤户使⽤的虚拟资源是什么?答:虚拟资源是⽤户使⽤的逻辑资源,是操作系统将物理资源改造后,呈现给⽤户的可供使⽤的资源。
对主存储器⽽⾔,⽤户使⽤的虚拟资源是虚拟存储器。
提供给⽤户使⽤虚拟存储器的⼿段是逻辑地址空间,⽤户在编程时使⽤的是逻辑地址,空间⼤⼩不受限制(也就是说逻辑地址空间可以⽐物理地址空间⼩也可以⽐物理地址空间⼤)。
5-2常⽤的资源分配策略有哪两种?在每⼀种策略中,资源请求队列的排序原则是什么?答:常⽤的资源分配策略有先来先服务策略和优先调度策略。
在先来先服务策略中资源请求队列的排序原则是按照提出请求的先后次序排序;在优先调度策略中资源请求队列的排序原则是按照提出请求的紧迫程度(即优先级)从⾼到底排序。
5-3什么是移臂调度?什么是旋转调度?答:移臂调度是指在满⾜⼀个磁盘请求时,总是选取与当前移臂前进⽅向上最近的那个请求,使移臂距离最短。
旋转调度是指在满⾜⼀个磁盘请求时,总是选取与当前读写磁头旋转⽅向上最近的那个请求,使旋转圈数最少。
5-4什么是死锁?试举例说明。
答:⼀组进程中,每个进程都⽆限等待被该组进程中另⼀进程所占有的资源,因⽽永远⽆法得到资源,这种现象称为进程死锁,这⼀组进程就称为死锁进程。
设某系统拥有⼀台输⼊机和⼀台打印机,并为进程P1和P2所共享。
在t1时刻,进程P1和P2分别占⽤了输⼊机和打印机。
在t2(t2 > t1)时刻,进程P1请求打印机,P1将被阻塞,进⼊等待打印机的等待队列中,等待P2释放打印机。
在t3(t3 > t2)时刻,进程P2请求输⼊机,P2将被阻塞,进⼊等待输⼊机的等待队列中,等待P1释放输⼊机。
此时,P1和P2进⼊了永久的互等状态,即P1和P2成为死锁进程,出现了死锁现象。
5-5产⽣死锁的原因是什么?产⽣死锁的必要条件是什么?答:产⽣死锁的原因主要有:(1)竞争有限的系统资源。
操作系统第二版第五章课后习题答案
第五章存储管理作业答案2、6、10、13、15、162、解释下列概念:物理地址、逻辑地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、紧缩、可重定位地址。
物理地址——内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址,这种地址称为物理地址。
逻辑地址——用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址,这种地址称为逻辑地址。
逻辑地址空间——由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。
内存空间——由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。
重定位——把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。
静态重定位——在目标程序装入内存时所进行的重定位。
动态重定位——在程序执行期间,每次访问内存之前进行的重定位。
碎片——在分区法中,内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。
紧缩——移动某些已分配区的内容,使所有作业的分区紧挨在一起,而把空闲区留在另一端,这种技术称为紧缩。
可重定位地址——当含有它的程序被重定位时,将随之被调整的一种地址。
6、什么是虚拟存储器?它有哪些基本特征?参考答案:虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间,在这种计算机系统中实现了用户逻辑存储器与物理存储器分离,它是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
虚拟存储器的基本特征是:虚拟扩充——不是物理上,而是逻辑上扩充了内存容量;部分装入——每个作业不是全部一次性地装入内存,而是只装入一部分;离散分配——不必占用连续的内存空间,而是“见缝插针”;多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
10、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面,每页为1KB,内存为16KB。
假定某时刻一个用户页表已调入内存的页面页号和物理块号如表5-1所示。
则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址为。
表5-1 页表中页号和物理块号对照表参考答案:0A5C(H)换成二进制:页号为2,查表,对应物理块号为4,与页内地址拼接成物理地址:再转换为十六进制,即125C(H)13、已知段表如表5-2所示。
东软操作系统习题及答案(5)
第五章虚拟存储器一、单项选择题1、以下存储管理技术中,支持虚拟存储器的技术是()。
A.动态分区分配B.可重定位分区分配C.请求分页存储管理D.基本分页存储管理2、请求分页存储管理中,若把页面尺寸增加一倍,在程序顺序执行时,则一般缺页中断次数会()。
A.增加B.减少C.不变D.可能增加也可能减少3、虚拟存储管理策略可以()。
A.扩大物理内存容量B.扩大物理外存容量C.扩大逻辑内存容量D.扩大逻辑外存容量4、下列那一条()不是影响缺页率的主要因素。
A.缺页中断服务速度B.分配给作业的物理块数C.系统规定页面的大小D.页面调度算法二、填空题1、在虚拟存储机制中,进程的一部分装入内存,一部分保留在硬盘上。
当发现某条指令不在内存中时,发生__________。
1、虚拟存储器的特征有__________,__________和__________。
2、在请求分页存储管理中,每当要访问的页面不在内存时,会产生__________。
3、在请求分段存储管理中,当运行进程要访问的段尚未调入内存时,会产生__________。
5、在请求分页存储管理中,进程的某页可能会重复地被换出和换入内存,发生多次的缺页中断,影响程序执行的性能,这种现象称为__________。
6、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面,每页1KB,主存16KB。
假定某时刻系统为用户的第0,1,2,3页分别分配的物理块号为5,10,4,7,虚拟地址065C和0D3C变换为物理地址后分别是__________和__________。
(十六进制)7、在一个请求分页存储管理系统中,采用先进先出页面置换算法时,假如一个作业的页面走向为1,3,2,4,2,3,5,4,3,1,2,5。
当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时,访问过程中发生的缺页次数为__________和__________。
(假定开始时,物理块中为空)8、在一个请求分页存储管理系统中,某程序的页面走向为:2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2。
计算机操作系统--虚拟存储器 ppt课件
为,该系统所具有的内存容量一定比自己的程序大,或者说, 用户所感觉到的内存容量会比实际内存容量大得多。但用户 所看到的大容量只是一种错觉,是虚的,故人们把这样的存 储器称为虚拟存储器。
统存储器管理方式,它们全都具有如下两个共同的特征: (1) 一次性 (2) 驻留性
pp3t课件
第五章 虚 拟 存 储 器
2. 局部性原理 程序运行时存在的局部性现象,很早就已被人发现,但 直到1968年,P.Denning才真正指出:程序在执行时将呈现出 局部性规律,即在一较短的时间内,程序的执行仅局限于某 个部分,相应地,它所访问的存储空间也局限于某个区域。
算机系统除了要求一定容量的内存和外存外,还需要有请求 页表机制、缺页中断机构以及地址变换机构。
pp1t1课件
第五章 虚 拟 存 储 器
1. 请求页表机制 在请求分页系统中需要的主要数据结构是请求页表,其 基本作用仍然是将用户地址空间中的逻辑地址映射为内存空 间中的物理地址。为了满足页面换进换出的需要,在请求页 表中又增加了四个字段。这样,在请求分页系统中的每个页 表应含以下诸项:
pp1t8课件
第五章 虚 拟 存 储 器
3. 物理块分配算法 在采用固定分配策略时,如何将系统中可供分配的所有 物理块分配给各个进程,可采用下述几种算法: (1) 平均分配算法,即将系统中所有可供分配的物理块 平均分配给各个进程。 (2) 按比例分配算法,即根据进程的大小按比例分配物 理块。如果系统中共有n个进程,每个进程的页面数为Si, 则系统中各进程页面数的总和为:
pp9t课件
第五章 虚 拟 存 储 器
2. 请求分段系统 1) 硬件支持 主要的硬件支持有: (1) 请求分段的段表机制。 (2) 缺页中断机构。 (3) 地址变换机构。 2) 软件支持
第5章虚拟存储器-题库及参考答案
第5章虚拟存储器-题库及参考答案第5章虚拟存储器-选择题参考答案⼀、单项选择题1.【2012统考真题】下列关于虚拟存储器的叙述中,正确的是()A.虚拟存储只能基于连续分配技术B.虚拟存储只能基于⾮连续分配技术C.虚拟存储容量只受外存容量的限制D.虚拟存储容量只受内存容量的眼制2.请求分页存储管理中,若把页⾯尺⼨增⼤⼀倍⽽且可客纳的最⼤页数不变则在程序顺序执⾏时缺页中断次数会()A.增加B.减少C.不变D.可能增加也可能减少3.进程在执⾏中发⽣了缺页中断,经操作系统处理后,应让其执⾏()指令A.被中断的前⼀条B.被中断的那⼀条C.被中断的后⼀条D.启动时的第⼀条4.【2011统考真题】在缺页处理过程中,操作系统执⾏的操作可能是()Ⅰ.修改页表Ⅱ.磁盘1O Ⅲ.分配页框A.仅Ⅰ、ⅡB.仅ⅡC.仅ⅢD.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ5.【2013统考真题】若⽤户进程访问内存时产⽣缺页,则下列选项中,操作系回统可能执⾏的操作是()Ⅰ.处理越界错Ⅱ.置换页Ⅲ.分配内存A.仅Ⅰ、ⅡB.仅Ⅱ、ⅢC.仅Ⅰ、ⅢD.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ6.虚拟存储技术是()A.补充内存物理空间的技术B.补充内存逻辑空间的技术C.补充外存空间的技术D.扩充输⼊/输出缓冲区的技术7.以下不属于虚拟内存特征的是()A.⼀次性B.多次性C.对换性D.离散性8.为使虚存系统有效地发挥其预期的作⽤,所运⾏的程序应具有的特性是()A.该程序不应含有过多的O操作B.该程序的⼤⼩不应超过实际的内存容量C.该程序应具有较好的局部性D.该程序的指令相关性不应过多9.()是请求分页存储管理⽅式和基本分页存储管理⽅式的区别A.地址重定向B.不必将作业全部装⼊内存C.采⽤快表技术D.不必将作业装⼊连续区城10.下⾯关于请求页式系统的页⾯调度算法中,说法错误的是()A.⼀个好的页⾯调度算法应减少和迎免抖动现象B.FIFO算法实现简单,选择最先进⼊主存储器的页⾯调出C.LRU算法基于局部性原理,⾸先调出最近⼀段时间内最长时间未被访问过的页⾯D. CLOCK算法⾸先调出⼀段时间内被访问次数多的页⾯11考虑页⾯置换算法,系统有m个物理块供调度,初始时全空,页⾯引⽤串长度为P,包含了n个不同的页号,⽆论⽤什么算法,缺页次数不会少于()A.mB.pC.nD. min(n, n)12.在请求分页存储管理中,若采⽤FFO页⾯淘汰算法,则当可供分配的页数增加时,缺页中断的次数()A.减少B.增加C.⽆影响D.可能増加也可能减少13.设主存容量为IMB,外存容量为400MB,计算机系统的地址寄存器有32位,那么虚拟存储器的最⼤容量是()A. IMBB. 401MBC. IMB+232MBD.232B14.虚拟存储器的最⼤容量()A.为内外存容量之和B.由计算机的地址结构决定C.是任意的D.由作业的地址空间决定15.某虚拟存储器系统采⽤页式内存管理,使⽤LRU页⾯替換算法,考虑页⾯回访问地址序列18178272183821317137.假定内存容量为4个页⾯,开给时是空的,则页⾯失效次数是()A.4B.5C.6D.716.导致LRU算法实现起来耗费⾼的原因是()A.需要硬件的特殊⽀持B.需要特珠的中断处理程序C.需要在页表中标明特殊的页类型D.需要对所有的页进⾏排序17.在虚拟存储器系统的页表项中,决定是否会发⽣页故障的是()A.合法位B.修改C.页类型D.保护码18.在页⾯置换策略中,()策略可能引起抖动A. FIFOB. LRUC.没有⼀种D.所有19.虚拟存储管理系统的基础是程序的()理论A.动态性B.虚拟性C.局部性D.全局性20.⽤()⽅法可以实现虚拟存储A.分区合并B.覆盖、交换C.快表D.段合并21.请求分页存储管理的主要特点是()A.消除了页内零头B.扩充了内存C.便于动态链接D.便于信息共享22.在请求分页存储管理的页表中增加了若千项信息,其中修改位和访问位供()参考A.分配页⾯B.调⼊页⾯C.置换算法D.程序访问23.产⽣内存抖动的主要原因是()A.内存空间太⼩B.CPU运⾏速度太慢C.CPU调度算法不合理D.页⾯置换算法不合理24.在页⾯置換算法中,存在 Belady现象的算法是()A.最佳页⾯置换算法(OPT)B.先进先出置换算法(FIFO)C.最近最久未使⽤算法(LRU)D.最近未使⽤算法(NRU)25.页式虚拟存储管理的主要特点是()A.不要求将作业装⼊主存的连续区域B.不要求将作业同时全部装⼊主存的连续区域C.不要求进⾏缺页中断处理D.不要求进⾏页⾯置换26.提供虚拟存储技术的存储管理⽅法有()A.动态分区存储管理B.页式存储管理C.请求段式存储管理D.存储覆盖技术27.在计算机系统中,快表⽤于()A.存储⽂件信息B.与主存交换信息C.地址变换D.存储通道程序28.在虚拟分页存储管理系统中,若进程访问的页⾯不在主存中,且主存中没有可⽤的空闲帧时,系统正确的处理顺序为()A.决定淘汰页→页⾯调出⼀缺页中断⼀页⾯调⼊B.决定淘汰页→页⾯调⼊⼀缺页中断⼀页⾯调出C.缺页中断→决定淘汰页⼀页⾯调出⼀页⾯调⼊D.缺页中断→决定淘汰页→页⾯调⼊→页⾯调出29.已知系统为32位实地址,采⽤48位虚拟地址,页⾯⼤⼩为4KB,页表项⼤⼩为8B,假设系统使⽤纯页式存储,则要采⽤()级页表,页内偏移()位A.3,12B.3,14C.4,12D.4,1430.下列说法中,正确的是()Ⅰ.先进先出(FIFO)页⾯置換算法会产⽣ Belady现象Ⅱ.最近最少使⽤(LRU)页⾯置換算法会产⽣ Belady现象Ⅲ.在进程运⾏时,若其⼯作集页⾯都在虚拟存储器内,则能够使该进程有效地运⾏否则会出现频繁的页⾯调⼊/调出现象IV.在进程运⾏时,若其⼯作集页⾯都在主存储器内,则能够使该进程有效地运⾏则会出现频繁的页⾯调⼊/调出现象A.Ⅰ、ⅢB.Ⅰ、ⅣC.Ⅱ、ⅢD.Ⅱ、Ⅳ31.测得某个采⽤接需调页策略的计算机系统的部分状态数据为:CPU利⽤率为20%,⽤于交换空间的磁盘利⽤率为97.7%,其他设备的利⽤率为5%由此判断系统出现异常,这种情况下()能提⾼系统性能A.安装⼀个更快的硬盘 C.增加运⾏进程数B.通过扩⼤硬盘容量增加交换空间 D.加内存条来增加物理空间容量32.假定有⼀个请求分页存储管理系统,测得系统各相关设备的利⽤率为:CPU的利⽤率为10%,磁盘交换区的利⽤率为99.7%,其他1O设备的利⽤率为5%,下⾯()措施将可能改进CPU的利⽤率Ⅰ.增⼤内存的容量Ⅱ.增⼤磁盘交换区的容量Ⅲ.减少多道程序的度数IV.增加多道程序的度数 V.使⽤更快速的磁盘交换区 VI.使⽤更快速的CPUA.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IVB.Ⅰ、ⅢC.Ⅱ、Ⅲ、VD.Ⅱ、Ⅵ33.【2011统考真题】当系统发⽣抖动时,可以采取的有效措施是()Ⅰ.撤销部分进程Ⅱ.增加磁盘交换区的容量Ⅲ.提⾼⽤户进程的优先级A.仅ⅠB.仅ⅡC.仅ⅢD.仅Ⅰ、Ⅱ34.【2014统考真题】下列措施中,能加快虚实地址转换的是()Ⅰ.增⼤快表(TLB)容量Ⅱ.让页表常驻内存Ⅲ.增⼤交换区(swap)A.仅ⅠB.仅ⅡC.仅Ⅰ、ⅡD.仅Ⅱ、Ⅲ35.[2014统考真题】在页式虚拟存管理系统中,采⽤某些页⾯置換算法会出回现 Belady异常现象,即进程的缺页次数会随着分配给该进程的页柜个数的增加⽽增加。
操作系统第5章习题带答案
第五章一、问答题1、简述页式虚拟存储管理的基本原理。
2、交换扩充了内存,因此,交换也实现了虚拟存储器。
这句话对吗?不对。
交换是把各个进程完整地调入内存,运行一段时间,再放回磁盘上。
虚拟存储器是使进程在只有一部分在内存的情况下也能运行。
交换是把整个进程换入换出主存。
而虚拟存储器的基本思想是程序的大小可以超过物理内存的大小,操作系统把程序的一部分调入主存来运行,而把其他部分保留在磁盘上。
故交换并未实现虚拟存储器。
3、简述虚拟存储器的实现原理。
4、简述快表的作用。
5、什么是紧凑?什么时候紧凑?6、比较存储管理中的连续分配和离散分配方式。
7、当系统中的地址空间非常大时(例如32位),会给页表的设计带来什么问题?请给出一个方案并分析其优缺点。
答:会导致页表过长从而很难找到一块连续的存储空间存放页表,此外如果页表中的行不连续也会加大访问页表的查找时间。
可以用多级页表解决这个问题,将页表分页,离散地存储在不同区域,同时建立另一张页表映射原来页表的每一页。
优点是不需要大块的连续空间,但并没有减少页表的空间,同时也增加了访存次数。
8、缺页中断和一般中断有什么区别?9、简述分页存储管理的基本思想和页表的作用。
10、交换扩充了内存,因此,交换也实现了虚拟存储器。
这句话对吗?11、叙述简单Clock置换算法的实现方案。
12、解释静态重定位与动态重定位。
13、什么叫紧凑,什么时候紧凑?14、为了实现虚拟页式存储管理,页表应该包含哪些内容?15、页和段有哪些区别?16、覆盖技术和交换技术的特点是什么?17、简述分页和分段的区别。
18、什么是紧凑?什么时候紧凑?19、简述虚拟存储器的定义。
20、简述分页和分段的区别21什么叫可重入代码?22、局部性原理可以体现在哪两个方面,其具体含义是什么?23、分页和分段的主要区别是什么?二、计算题1、现有一分页虚拟存取管理系统,其页表保存在寄存器中。
若有一个可用的空页或被替换的页未被修改,则它处理一个缺页中断需要8ms。
操作系统第5章(存储器管理习题与解答)
第5章存储器管理习题与解答5.2 例题解析例5.2.1 为什么要引入逻辑地址?解引入逻辑地址有如下原因:(1) 物理地址的程序只有装入程序所规定的内存空间上才能正确执行,如果程序所规定内存空间不空闲或不存在,程序都无法执行;(2) 使用物理地址编程意味着由程序员分配内存空间,这在多道程序系统中,势必造成程序所占内存空间的相互冲突;(3) 在多道程序系统中,程序员门无法事先协商每个程序所应占的内存空间的位置,系统也无法保证程序执行时,它所需的内存空间都空闲。
(4) 基于上述原因,必须引入一个统一的、在编程时使用的地址,它能够在程序执行时根据所分配的内存空间将其转换为对应的物理地址,这个地址就是逻辑地址。
(5) 逻辑地址的引入为内存的共享、保护和扩充提供方便。
例5.2.2 静态重定位的特点有哪些?(1) 实现容易,无需增加硬件地址变换机构;(2) 一般要求为每个程序分配一个连续的存储区;(3) 在重定位过程中,装入内存的代码发生了改变;(4) 在程序执行期间不在发生地址的变换;(5) 在程序执行期间不能移动,且难以做到程序和数据的共享,其内存利用率低。
例5.2.3 动态重定位的特点有哪些?(1) 动态重定位的实现要依靠硬件地址变换机构,且存储管理的软件算法比较复杂;(2) 程序代码是按原样装入内存的,在重定位的过程中也不发生变化,重定位产生的物理地址存放在内存地址寄存器中,因此不会改变代码;(3) 同一代码中的同一逻辑地址,每执行一次都需要重位一次;(4) 只要改变基地址,就可以很容易地实现代码在内存中的移动;(5) 动态重定位可以将程序分配到不连续的存储区中;(6) 实现虚拟存储器需要动态重定位技术的支持;尽管动态重定位需要硬件支持,但他支持程序浮动,便于利用零散的内存空间,利于实现信息共享和虚拟存储,所以现代计算机大都采用动态重定位。
例5.2.4 装入时动态链接的优点有哪些?(1)便于软件版本的修改和更新在采用装入时动态链接方式时,要修改或更新各个目标模块,是件非常容易的事,但对于经静态链接以装配在一起的装入模块,如果要修改或更新其中的某个目标模块时,则要求重新打开装入模块,这不仅是低效的,而且对于普通用户是不可能的。
计算机操作系统-第四版-汤小丹-梁红兵-哲凤屏-第5章(2016-2017-1)
第五章 虚拟存储器
5.2.1 请求分页 中的硬件支持
3.地址变换机构
缺页中断处理
程序请求访问一页 开始
保留CPU现场
页号>页表长度?
是
从外存中找到缺页
内存满否?
否
是 选择一页换出
否
该页被修改否?
是 将该页写回外存
产生缺页中断 请求调页
否 CPU检索快表
页表项在快表中?
是
否 访问页表
页在内存?
是 修改快表
第五章 虚拟存储器
5.1.1 常规存储管理方式的特征和局部性原理
2.局部性原理
Denning.P在1968指出:程序在执行时将呈现出局部性规 律,即在一较短的时间内,程序的执行仅局限于某个部分; 相应地,它所访问的存储空间也局限于某个区域。他提出了 下述几个论点:(1) 程序执行时,除了少部分的转移和过程 调用指令外,在大多数情况下仍是顺序执行的;(2)在过程调 用中,程序将会在一段时间内都局限在这些过程的范围内运 行; (3) 程序中存在许多循环结构;(4) 程序中许多对数据 结构的处理,往往都局限于很小的范围内。
引用率 70120304230321201701
7772
2
4440
1
1
7
000
0
0033
11
3
3222
3
0
0
2
2
1
页框
LRU页面置换算法
第五章 虚拟存储器
5.3.2 最近最久未使用和最少使用置换算法
2.LRU置换算法的硬件支持 1) 寄存器 移位寄存器,记录某进程在内存中各页的使用情况。
R = Rn-1Rn-2Rn-3 … R2R1R0
第5章计算机操作系统答案 存储管理
第五章存储管理一、选择题:1.将作业地址空间中的逻辑地址转换为内存中的物理地址的过程称为()。
A.重定位B.逻辑变换C.地址交换D.进程创建2.虚存的基础是()。
A.局部性理论B.程序执行时对内存访问不均匀C.指令局部性D.变量的连续访问3.实现虚拟存储器的目的是()。
A.实现存储保护B.实现信息共享C.扩充辅存容量D.扩充主存容量4.在地址映射方式中,静态重定位具有的特点是()。
A.可以把一个作业分配在一个不连续的存储区域中B.可以实现不同作业主存信息的共享C.要求把一个作业分配在一个连续的存储区域中D.很容易实现主存的扩充5.在地址映射方式中,动态重定位具有的特点是()。
A.很难实现主存的扩充,可采用覆盖技术来实现B.地址在执行过程中是可以改变的C.很难实现不同作业主存信息的共享D.非常简单,任何计算机,任何操作系统都可以实现6.可重定位内存分区分配目的为()。
A.解决碎片问题B.便于多作业共享内存C.回收空白区方便D.摆脱用户干预7.实现虚存最主要的技术是()。
A.整体覆盖B.整体对换C.部分对换D.多道程序设计8.动态重定位是在作业的()中进行的。
A.编译过程B.装入过程C.修改过程D.执行过程9.在下面关于虚拟存储器的叙述中,正确的是()。
A.要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中一直驻留在内存B.要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存C.要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中必须一直驻留在内存D.要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存10.虚存的可行性的基础是()A.程序执行的离散性B.程序执行的顺序性C.程序执行的局部性D.程序执行的并发性11.在存储管理中,采用覆盖与交换技术的目的是()。
A.减少程序占用的主存空间B.物理上扩充主存容量C.提高CPU效率D.代码在主存中共享12在内存分配的“最佳适应法”中,空闲块是按()。
汤子瀛《计算机操作系统》(第4版)章节题库-虚拟存储器(圣才出品)
第5章虚拟存储器一、选择题1.现代操作系统中,提高内存利用率主要是通过()功能实现的。
A.对换B.内存保护C.地址映射D.虚拟存储器【答案】D【解析】虚拟存储器的对换性。
与常规存储管理的“驻留性”相反,在作业运行期间,虚拟存储器允许将那些暂不使用的程序或数据从内存调至对换区,待以后需要时再调入内存,从而有效地提高内存利用率。
2.从下列关于非虚拟存储器的论述中,选出一条正确的论述。
()A.要求作业在运行前,必须全部装入内存,且在运行过程中也必须一直驻留内存B.要求作业在运行前,不必全部装入内存,且在运行过程中不必一直驻留内存C.要求作业在运行前,不必全部装入内存,但在运行过程中必须一直驻留内存D.要求作业在运行前,必须全部装入内存,但在运行过程中不必一直驻留内存【答案】A【解析】存储管理方式统称为常规存储管理方式,且具有以下两个共同的特征:(1)一次性。
作业在运行前必须一次性地全部装入内存后方能开始运行。
(2)驻留性。
作业装入内存后,便一直驻留在内存中,直至作业运行结束。
3.虚拟存储器最基本的特征是(1);该特征主要是基于(2);实现虚拟存储器最关键的技术是(3)。
(1)A.一次性B.多次性C.交换性D.离散性E.驻留性(2)A.计算机的高速性B.大容量的内存C.大容量的硬盘D.循环性原理E.局部性原理(3)A.内存分配B.置换算法C.请求调页(段)D.对换空间管理【答案】B;B;C【解析】多次性是虚拟存储器最重要的特征。
虚拟存储器将一个作业分成多次调入内存,基于局部性原理,较大容量的内存可同时装入更多的进程使它们并发执行。
实现虚拟存储器的关键是请求调页(段)技术和页(段)置换技术。
4.虚拟存储器管理系统的基础是程序的局部性理论。
此理论的基本含义是(1)。
局部性有两种表现形式,时间局部性和(2),它们的意义分别是(3)和(4)。
根据局部性理论,Denning提出了(5)。
(1)A.代码的顺序执行B.程序执行时对主存的访问是不均匀的C.数据的局部性D.变量的连续访问E.指令的局部性F.空间的局部性(2)A.代码的顺序执行B.程序执行时对主存的访问是不均匀的C.数据的局部性D.变量的连续访问E.指令的局部性F.空间的局部性(3)A.最近被访问的单元,很可能在不久的将来还要被访问B.最近被访问的单元,很可能它附近的单元也即将被访问C.结构化程序设计,很少出现转移语句D.程序中循环语句的执行时间一般很长E.程序中使用的数据局部于各子程序(4)A.最近被访问的单元,很可能在不久的将来还要被访问B.最近被访问的单元,很可能它附近的单元也即将被访问C.结构化程序设计,很少出现转移语句D.程序中循环语句的执行时间一般很长E.程序中使用的数据局部于各子程序(5)A.chache结构的思想B.先进先出(FIFO)页面置换算法C.工作集理论D.最近最久未用(LRU)页面置换算法【答案】B;F;A;B;C【解析】局部性理论:(1)时间局部性。
操作系统题目5章
第五章虚拟存储器1、在请求分页管理中,在页表中增加了若干项,其中状态位供()时参考,修改位供()时参考,访问字段供()时参考,外存地址供()时参考。
A、分配页面B、置换算法C、程序访问D、换出页面E、调入页面2、请求页式管理中,缺页中断率与进程所得的内存页面数()和()等因素有关。
A、页表的位置B、置换算法C、页面大小D、进程调度算法3、请求分页管理中,页面的大小与可能产生的缺页中断次数()。
A、成正比B、成反比C、无关D、成固定比值4、下列说法正确的是()。
A、在请求段页式系统中,以页为单位管理用户的虚拟空间,以段为单位管理内存空间B、在请求段页式系统中,以段为单位管理用户的虚拟空间,以页为单位管理内存空间C、为提高请求分页系统中内存的利用率,允许用户使用不同大小的页面D、在虚拟存储器中,为了能让更多的作业同时运行,通常只应装入10%的作业后便启动运行5、在下面的存储管理方案中,可以使用上下界地址寄存器实现存储保护的是()和()。
A、固定分区存储分配B、可变分区存储分配C、页式存储分配D、段式存储分配6、(2011年计算机联考真题)在缺页处理过程中,操作系统执行的操作可能是()。
Ⅰ、修改页表Ⅱ、磁盘I/O Ⅲ、分配页框A、仅Ⅰ、ⅡB、仅ⅡC、仅ⅢD、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ7、(2011年计算机联考真题)当系统发生抖动(Thrashing)时,可用采取的有效措施是()。
Ⅰ、撤销部分进程Ⅱ、增加磁盘交换区的容量Ⅲ、提高用户进程的优先级A、仅ⅠB、仅ⅡC、仅ⅢD、仅Ⅰ、Ⅱ8、(2012年计算机联考真题)下列关于虚拟存储器的叙述中,正确的是()。
A、虚拟存储只能基于连续分配技术B、虚拟存储只能基于非连续分配技术C、虚拟存储容量只受外存容量的限制D、虚拟储存容量只受内存容量的限制9、(2013年计算机联考真题)若用户进程访问内存时产生缺页,则下列选项中,操作系统可能执行的操作是()。
Ⅰ、处理越界错Ⅱ、置换页Ⅲ、分配内存A、仅Ⅰ、ⅡB、仅Ⅱ、ⅢC、仅Ⅰ、ⅢD、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ10、(2014年计算机联考真题)下列措施中,能加快虚实地址转换的是()。
操作系统原理第5章
第5章 存储管理
• 第二机会算法——Second-Chance Algorithm
分区的分配与回收
1. 固定分区的分配与回收 2. 动态分区的分配与回收 存储分配算法
首次适应算法——first fit algorithm 最佳适应算法——best fit algorithm 最差适应算法——worst fit algorithm 循环首次适应算法——Circular first fit algorithm 3. 动态分区的回收与拼接 4. 几种分配算法的比较
111100033333222
****
******
缺页率=12/17=70.6%
**
• Four Page Frames
70120304230321201
77777333333333222
0000004444444444
111111110000000
22222222221111
****
*
*
*
**
缺页率=9/17=52.9%
(NUR——Not Used Recently或者NRU——Not Recently Used)
引用位(1bit)
附加位(8bit)
若某页的移位寄存器的值为00000000,则该页在8个时间间 隔内没有被使用过。若某页的移位寄存器的值为11111111,则 该页在每个时间间隔内至少使用过1次。
若页A的移位寄存器的值为11000100,页B的移位寄存器的 值为01110111,则淘汰页B。
22
第5章 存储管理
First–In–First–Out (FIFO) Algorithm
• Three Page Frames
123412512345
计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第5章new存储管理
(4)重定位及存储保护
重定位过程,其步骤概括如下: 1)页号p和页内地址w 2)存储保护 3)利用页表得到块号 4)形成物理地址
分页重定位
例子 在某静态分页存储管理中,已知内存共的32块, 块长度为4K,当前位示图如图5-22所示,进程 P的虚拟地址空间大小为50000。 (1)进程P共有几页?
3.主要特点
能够支持多道程序设计 并发执行的进程数受分区个数的限制 程序大小受分区长度的限制 存在“碎片”
减少碎片
四、可变分区存储管理 1.基本思想
用户区作为空闲区,根据程序实际需求量,分 配空间,并可回收使用后的空间。
2.实现关键
(1)数据结构设计
可用表 空闲区链表
请求表 struct FreeNode { long start; long length; struct FreeNode *next; 针 //分区的起始地址 //分区的长度 //向下指针
4.虚拟存储器思想 (1)虚拟存储器要解决的主要技术有:理论基 础、调入策略和置换算法 (2)理论基础--程序的局部性原理
在程序运行过程的一个较小时间范围内,只需要 一小部分的程序信息,其他部分暂时不需要;而 且在程序的一次执行过程,程序的所有指令和数 据并没有相同的访问概率,有一部分指令和数据 经常被访问,有一部分指令和数据很少被访问, 甚至存在部分指令和数据根本没有被访问。 程序的局部性原理又分为时间局部性和空间局部 性
假定,在位示图中的一个位用bitmap[i,j]表示,其中i 称为字 号,表示第i行即第i个字;j称为位号,表示在第i个字中的第j 位,这里规定从低位开始计算。如果位示图中的第i个字记为 bitmap[i],那么 bitmap[i,j]=(bitmap[i] >>j )&1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
5.2 请求分页存储管理方式
缺页中断机构
在地址映射过程中,在页表中发现所要访问的页不在内 存,则产生缺页中断。
操作系统接到此中断信号后,调出缺页中断处理程序, 根据页表中给出的外存地址,将该页Q调入内存,使进 程继续运行下去。
第五章 虚拟存储器
5.1 虚拟存储器概述 5.2 请求分页存储管理方式 5.3 页面置换算法 5.4 “抖动”与工作集 5.5 请求分段存储管理方式
5.1 虚拟存储器概述
常规存储管理方式的特征和局部性原理
常规存储管理方式的特征
一次性 进程要一次性全部装入内存才可以运行 引发两个问题 1)若进程对内存的要求超出物理内存总容量,则无 法运行 2)内存由于容量的限制,只能装入少量进程运行, 限制了并发度
虚拟性 从逻辑上扩充内存容量,使用户可使用的内存空间 大于实际物理内存
5.1 虚拟存储器概述
虚拟存储器的实现方法
技术难点
如何确定和记录当前哪些部分在内存中 执行中要执行的指令或访问的数据不在内存时,如何处
理 将所需部分从外存调入内存时,内存空间不够,如何处
理
有两种典型的虚拟存储器实现方式
如果内存中有空闲物理块,则分配一页,将页Q装入内 存,并修改页表。
若此时内存中没有空闲物理块,则发生页面置换。
5.2 请求分页存储管理方式 缺页中断处理
程序请求访问一页 开始
保留CPU现场
页号>页表长度?
是
地址变换机构
从外存中找到缺页
内存满否?
否
是 选择一页换出
否
该页被修改否?
是 将该页写回外存
5.1 虚拟存储器概述
虚拟存储器的定义和特征
虚拟存储器的定义
虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能,能从逻 辑上对内存容量进行扩充的一种存储系统
其逻辑容量之和由内、外存容量之和决定
5.1 虚拟存储器概述
虚拟存储器的特征
多次性--一次性 一个作业被分成多次地调入内存运行
对换性--驻留性 允许作业在运行过程中换进、换出
取决于指令的格式、功能和寻址方式
5.2 请求分页存储管理方式
内存分配策略
分配策略 固定分配策略 可变分配策略
页面置换策略 全局置换 局部置换
5.2 请求分页存储管理方式
三种组合 固定分配局部置换
思路:分配固定数目的内存空间,在整个运行期间都 不改变
策略:如果缺页,则先从该进程在内存的页面中选中 一页,进行换出操作,然后再调入一页。
请求分页系统 请求分段系统
5.1 虚拟存储器概述
以CPU时间和外存空间换取昂贵内存空间,这 是操作系统中的资源转换技术 优点
内存利用率高 方便用户 对多道程序运行有较强的支持
5.2 请求分页存储管理方式
基本思想
进程开始运行之前, 不是装入全部页面, 而是装入一个或零 个页面,之后根据 进程运行的需要, 动态装入其它页面
5.2 请求分页存储管理方式
技术难点
如何确定和记录当前哪些部分在内存中 ——页表
执行中要执行的指令或访问的数据不在内存时, 如何处理 ——缺页中断处理
将所需部分从外存调入内存时,内存空间不够, 如何处理
——页面置换
5.2 请求分页存储管理方式
请求分页中的硬件支持
页表机制
页号 物理块号 状态位P 访问字段A 存取控制 修改位M 外存地址
考虑优先权的分配算法:为重要的、紧迫的作业分配较 多的内存空间。通常采取的方法是把内存中可供分配的 所有物理块分成两部分:一部分按比例地分配给各进程; 另一部分则根据各进程的优先权,适当地增加其相应份 额后,分配给各进程
5.2 请求分页存储管理方式
页面调入策略
何时调入页面
预调页策略 将预计在不久之后会被访问的页面预先调入内存 目前预调页的成功率仅约50% 主要用于进程的首次调入
特点:为每个进程分配多少页是合适的值难以确定。 此外,在对换时会浪费比较多的时间。
5.2 请求分页存储管理方式
可变分配全局置换
思路:每个进程预先分配一定数目的物理块,同时 OS也保持一个空闲物理块队列。
策略:当缺页时,首先将对OS所占有的空闲块进行 分配,从而增加了各进程的物理块数。当OS的空闲 块全部用完,将引起换出操作。
空间局部性 若某一存储单元被使用,则在一定时间内,与该存 储单元相邻的单元可能被使用
5.1 虚拟存储器概述
虚拟存储器的基本工作情况
在程序装入时,不必将其全部读入到内存,而只需将当 前需要执行的部分页或段读入到内存,就可让程序开始 执行
在程序执行过程中,如果需执行的指令或访问的数据尚 未在内存(称为缺页或缺段),则由处理器通知操作系 统,将相应的页或段调入到内存,然后继续执行程序
可变分配局部置换
思路:系统根据缺页率动态调整各进程占有的物理块 数目,使其保持在一个比较低的缺页率状态下。
特点:使大部分进程可以达到比较近似的性能。
5.2 请求分页存储管理方式
物理块分配算法 在采用固定分配策略时,可使用下列方法
平均分配算法:将系统中所有可供分配的物理块平均分 配给各个进程
按比例分配算法:根据进程的大小按比例分配物理块的 算法
请求调页策略 进程运行中发现要访问的页面不在内存,便立即提 出请求,由OS将其所需页面调入内存。 目前的虚拟存储器中大多采用此策略
产生缺页中断 请求调页
否 CPU检索快表
页表项在快表中?
是
否 访问页表
页在内存?
是 修改快表
OS命令CPU从外存读缺页 启动I/O硬件
将一页从外存换入内存 修改页表
修改访问位和修改位 形成物理地址 地址变换结束
越界中断
5.2 请求分页存储管理方式
请求分页中的内存分配
最小物理块数的确定
指能保证进程正常运行所需的最小物理块数 进程应获得的最少物理块数与计算机的硬件机构有关,
5.1 虚拟存储器概述
驻留性 进程在其运行期间,始终“驻留”在内存 暂时不用的程序和数据部分也占据内存空间,造成 内存空间的浪费
5.1 虚拟存储器概述
局部性原理
在一段时间内一个程序的执行往往呈现出高度的局部性, 表现在时间与空间两方面
时间局部性 一条指令被执行了,则在不久的将来它可能再被执 行