导图社区 5.虚拟存储器
408考研合集(操作系统5),指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。
这是一篇关于PCC的思维导图,主要内容包括:BUS,I/O System,CPU,Instruction System,Memory System,Arithmetic Methods 。
这是一篇关于OS的思维导图,OS是计算机的操作系统(Operating System)。操作系统是管理计算机硬件与软件资源的核心系统软件,为用户和应用程序提供与计算机交互的接口。主要内容包括:I/O管理,文件管理,内存管理,线程 .
408考研合集(数据结构全),在任何问题中,数据元素都不是孤立存在的,而是在它们之间存在着某种关系,这种数据元素相互之间的关系称为结构(Structure)。数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。数据结构包括三方面的内容:逻辑结构、存储结构和数据的运算。数据的逻辑结构和存储结构是密不可分的两个方面,一个算法的设计取决于所选定的逻辑结构,而算法的实现依赖于所采用的存储结构。
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第五章:虚拟存储器
常规存储管理方式的特征
一次性
驻留性
局部性原理
程序在执行时将呈现出局部性特征,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
时间局限性
如果程序中的某条指令一旦执行, 则不久以后该指令可能再次执行;如果某数据被访问过, 则不久以后该数据可能再次被访问。产生时间局限性的典型原因,是由于在程序中存在着大量的循环操作
空间局限性
一旦程序访问了某个存储单元,在不久之后,其附近的存储单元也将被访问,即程序在一段时间内所访问的地址,可能集中在一定的范围之内,其典型情况便是程序的顺序执行。
定义
指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统
优点
大程序:可在较小的可用内存中执行较大的用户程序;
大的用户空间:提供给用户可用的虚拟内存空间通常大于物理内存(real memory)
并发:可在内存中容纳更多程序并发执行;
易于开发:不必影响编程时的程序结构
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
特征
离散性
指在内存分配时采用离散的分配方式,它是虚拟存储器的实现的基础
多次性
指一个作业被分成多次调入内存运行,即在作业运行时没有必要将其全部装入,只须将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可。多次性是虚拟存储器最重要的特征
对换性
指允许在作业的运行过程中在内存和外存的对换区之间换进、换出。
虚拟性
指能够从逻辑上扩充内存容量,使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量。
虚拟存储器的实现方式
请求分页存储管理方式
硬件
请求页表机制
格式:页号+物理块号+状态位P+访问字段A+修改位M+外存地址
缺页中断机构
地址变换机构(过程图很关键)
请求分页中的内存分配
最小物理块数
即能保证进程正常运行所需的最小物理块数
内存分配策略
固定分配局部置换(国王的大儿子)
可变分配全局置换(国王的二儿子)
可变分配局部置换(国王的小儿子)
物理块分配算法
平均分配算法
按比例分配算法
考虑优先权的分配算法
页面调入策略
系统应在何时调入所需页面
预调页策略(不能实现)
请求调页策略(需要才给)
系统应该从何处调入这些页面
对换区
文件区
页面调入过程
缺页率(出计算题)
请求分段系统
请求分段的段表机构
缺段中断机构
地址变换机构
页面置换算法
抖动的概念
即刚被换出的页很快又要被访问,需要将它重新调入,此时又需要再选一页调出
最佳置换算法(需要预知后面进程,所以不能实现)
先进先出页面置换算法(FIFO)
选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰
最近最久未使用置换算法(LRU)Recently
寄存器支持
特殊的栈结构
最少使用置换算法(LFU)Frequently
clock置换算法(对访问位A的判断)
改进型——增加对修改位M思维判断
页面缓冲算法(PBA,page buffering algorithm)
空闲页面链表
修改页面链表