导图社区 操作系统第四章 存储器管理
操作系统第四版 汤小丹著。计算机操作系统存储器管理核心知识点总结梳理。存储器管理是计算机操作系统的职能之一,主要任务是为多道程序的运行提供良好的环境,方便用户使用存储器,提高存储器的利用率以及能从逻辑上扩充内存。
操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,用户和计算机的接口,同时也是计算机硬件和其他软件的接口。本图是对书本的全面梳理,每个自己不理解的知识点都做了很详尽的解释。
这是一篇关于《计算机操作系统》第三章:处理机的调度与死锁的思维导图。分支内容包括:处理机调度的层次和调度算法的目标、作业与作业调度、进程调度、实时调度、死锁概述。
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操作系统第四章 存储管理
4.1存储器的层次结构(P129)
多层结构的存储器系统
存储器的多层结构
可执行存储器
寄存器和主存储器
主存储器与寄存器
主存储器
简称内存或主存,是计算机系统中的主要部件,用于保护进程运行时的程序和数据,也称可执行存储器。
寄存器
高速缓存与磁盘缓存
高速缓存
主要用于备份主存中较常用的数据,以减少处理机对主存储器的访问次数,这样可大幅度的提高程序执行速度。
磁盘缓存
主要用于暂时存放频繁使用的一部分磁盘数据和信息,以减少访问的次数。
4.2程序的装入和链接(P132)
步骤
(1)编译
(2)链接
(3)装入
程序的装入
绝对装入方式
可重定位装入方式
动态运行时的装入方式
程序的链接
静态连接方式
将几个目标模块装配成一个装入模块时,解决问题:1、对相对地址进行修改 2、变换外部调用符号
装入式动态链接
优点:1、便于修改和更新 2、便于实现对目标模块的共享
运行时动态链接
4.3连续分配存储管理方式(P135)
单一连接分配
固定分区分配
划分分区的方法
分区大小相等
分区大小不等
内存分配
将分区按大小排队,并建立一张分区说明表,其表项包括每个分区的起始地址、大小、状态。
动态分区分配
动态分区分配中的数据结构
常用的数据结构有以下形式:1、空闲分区表 2、空闲分区链
动态分区分配算法
分区分配操作(P138)
分配内存
回收内存
基于顺序搜索的动态分区分配算法
首次适应算法
FF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。
循环首次适应算法
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。
最佳适应算法
总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。
最坏适应算法
与最佳适应算法相反。
基于索引搜索的动态分区分配算法
快速适应算法
搜索可分配的空闲分区时:第一步,根据进程的长度从索引表中去寻找到能容纳它的最小空闲分区链表;第二步,从链表中取下第一块进行即可。
缺点:为了有效合并分区,在分区归还主存时的算法复杂。系统开销大。
伙伴系统
在最坏情况下,可能需要对2的K次方幂的空闲分区进行k次分割才能得到所需分区。
哈希算法
动态可重定位分区分配
紧凑
动态重定位
作业装入内存后的所有地址仍然都是相对(逻辑)地址。
动态重定位分区分配算法
4.6分段存储管理方式(P155)
分段存储管理方式的引入
方便编程
信息共享
信息保护
动态增长
动态链接
分段系统的基本原理
分段
段表
地址变换机构
分页和分段的区别
分页系统中对程序和数据的共享
分段系统中对程序和数据的共享
段页式存储管理方式
基本原理
地址变换过程
4.5分页存储管理方式
离散分配分三种
1、分页存储管理方式
2、分段存储管理方式
3、段页式存储管理方式
分页存储管理的基本方法
页面和物理块
地址结构
页表
地址变换方法
基本的地址变换结构
具有快表的地址变换机构
访问内存的有效时间
两级和多级页表
两级页表
多级页表
反置页表(Inverted Page Table)
反置页表的引入
地址变换
4.4对换(Swapping)(P145)
多道程序环境下的对换技术
对换的引入
对换的类型
整体对换
页面对换
对换空间的管理
对换空间管理的主要目标
对换区空闲盘块管理中的数据结构
对换空间的分配与回收
进程的换出与换入
进程的换出
进程的换入