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计算机操作系统(第四版)第四五章答案.ppt

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5.1.2、虚拟存储器的实现方法 必须建立在离散分配的内存管理技术基础上。 1、请求分页系统 基本分页系统 + 请求调页功能 + 页面置换功能 =页式虚拟存储系统 硬/软件支持:请求分页的页表机制、缺页中断机构、动态地址变换机构。 * 2、请求分段系统 基本分段系统 + 请求调段功能 + 分段置换功能 =段式虚拟存储系统 硬/软件支持:请求分段的段表机制、缺段中断机构、动态地址变换机构。 * 5.1.3、虚拟存储器的特征 多次性 一个作业被分成多次调入内存运行; 对换性 允许在作业的运行过程中进行换进、换出; 虚拟性 能从逻辑上扩充内存容量,使用户“看到”的内存容量远大于实际大小。 该特征是以上两个特征为基础的。 * 5.2??请求分页存储管理方式 请求分页中的硬件支持 内存分配策略和分配算法 请求分页策略 * 5.2.1、请求分页中的硬件支持 1、页表机制 用于地址转换; 增加页表项: 页号 物理块号 状态位P 访问字段A 修改位M 外存地址 状态位P:用于指示该页是否已调入内存 访问字段A:记录本页在一段时间内被访问的次数 修改位M:该页在调入内存后是否被修改过 外存地址:指示该页在外存上的地址 * 2、缺页中断机构 所要访问的页不在内存时,便引发一次缺页中断 缺页中断与其他中断的不同: 在指令执行期间产生和处理中断信号 一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断 6 5 4 3 2 1 A: B: Copy A to B 指令 * 3、地址变换机构 情况一: 首先检索快表,若找到,修改页表项中的访问位,然后利用页表项中给出的物理块号和页内地址,形成物理地址。 页号 物理块号 状态位P 访问字段A 修改位M 外存地址 访问字段A:记录本页在一段时间内是否被访问 * 地址变换机构 情况二: 如果在快表中未找到相应的页表项,检索内存中的页表,查看页表中的状态位,若该页已经调入内存,填写快表,当快表满时,应淘汰一个页表项;若该页尚未调入内存,产生缺页中断,请求OS把该页调入。 页号 物理块号 状态位P 访问字段A 修改位M 外存地址 状态位P:用于指示该页是否已调入内存 * 5.2.2、内存分配策略和分配算法 1、最小物理块数的确定 保证进程正常运行所需的最少物理块数; 与硬件结构有关,取决于指令的格式、功能和寻址方式。 2、物理块的分配策略 (1)固定分配局部置换:为进程分配的物理块数在整个运行期间都不再改变。若某个进程发生缺页,则只能将自己的某个内存页换出。 * (2)可变分配全局置换:为每个进程分配一定数目的物理块,当进程发生缺页,若系统中有空闲的物理块,则分配一个物理块并装入缺页;页面的置换范围是任一个进程。 (3)可变分配局部置换:为每个进程分配一定数目的物理块后,若某个进程发生缺页,则只能将自己的某个内存页换出。OS根据缺页率进行物理块分配的调整。 * 3、物理块的分配算法 平均分配算法 将空闲物理块,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。 考虑优先权的分配算法 按比例分配给各进程 优先权高的一次分得的物理块数多。 * 5.2.3、请求分页策略 1、调入页面的时机 确定系统将进程运行时所缺的页面调入内存的时机 预调页策略:首次调入内存时 请求调页策略:运行中的发生缺页现象时 2、确定从何处调入页面 系统拥有足够的对换区空间 系统缺少足够的对换区空间 UNIX方式 * 3、页面调入过程 向CPU发出缺页中断 中断处理程序保存CPU环境转中断处理程序 该程序查找页表,得到该页在外存中的块号。 若内存未满,启动磁盘I/O读入;若内存已满,先置换,再调入; 最后修改页表对应项的内容。 * 1、对换的引入 对换的定义 P135 目的:用于解决内存不足的问题; 对换的类型: 整体对换:以进程为单位的对换 部分对换:以“页”或“段”为单位的对换 2、对换空间的管理 外存的划分:文件区、对换区 管理方式:空闲分区表、空闲分区链 分配算法:首次适应法、循环首次适应法、 最佳适应法 4.4、对换(Swapping) * 3、进程的换出与换入 进程的换出 选择处于阻塞状态且优先级最低的进程 将该进程的程序和数据传送道磁盘的对换区上 回收内存空间,修改该进程的PCB 进程的换入 定时查看进程状态 将处于就绪态的换出时间最久的进程换入内存 * 例如:在分时系统中,一台主机,多台终端,每个用户得到的内存有限,因此可利用外存作为补充。 RUN Ready A Ready B 内存 头 尾 就绪队列 时间片到(换出) 调度 换入 * 4.5?基本分页存储管理方式 连续分配方式的不
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