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分区存储管理 ？为什么要进行分区管理 单一连续分配 一种最简单的存储管理方式 只能用于单用户、单任务的操作系统 如：MS-DOS操作系统 分区管理是满足多道程序设计的一种最简单的存储管理方法。 给每一个内存中的进程划分一块适当大小的存储区，以连续存储各进程的程序和数据，使各进程得以并发执行。 分区管理是把内存划分成若干个大小相等或不等的区域，除OS占用一个区域之外，其余由多道环境下的各并发进程共享。 分区存储管理 ！要进行分区管理 分区管理的两种方式 固定分区 可变分区 固定分区存储管理示例 固定分区存储管理示例 页式存储管理 1. 页面 程序的地址空间被等分成大小相等的片，称为页面，又称为虚页。 2. 主存块 主存被等分成大小相等的片，称为主存块，又称为实页。 当一个用户程序装入内存时，以页面为单位进行分配。页面的大小是为2n ,通常为1KB，2KB，nKB等。 页面淘汰 【定义】 当需要调入新页而内存没有足够的空闲空间时，必须把已在内存的某一页面淘汰掉。 如果被淘汰的页面曾被修改过，还要将此页写回到外存，然后再换进新的页面。 【页面淘汰算法】 （1）最佳淘汰算法（OPT） 淘汰以后不再需要的，或者在最长时间以后才会用到的页面。 理想算法，不可能实现。 （2）先进先出淘汰算法（FIFO） 淘汰进入内存时间最长的页面 （3）最近最久未使用淘汰算法(LRU) 淘汰最后一次访问时间距当前时间间隔最长的页面。 影响缺页中断次数的因素 缺页中断处理要付出相当大的代价，页面的调入、调出不仅增加I/O的负担，也影响系统的效率。 因此，应尽可能地减少缺页中断的次数，这需要从以下几个方面来考虑: （2）分配给进程的物理块个数。 分配物理个数越多，缺页中断率就越低 分配物理个数越少，缺页中断率就越高 （1）程序设计的质量 程序的局部化程度越高，缺页中断率就越低。（程序集中在几个页面上访问） （5）页面淘汰算法的选择 （3）页面大小。 页面越大，页表越小，页表占用的空间较小且查表速度快，缺页中断也相应少。但页面调度时，换页时间较长，空间浪费严重（平均碎片占二分之一页面）。 页面越小，则情况正好相反。 所以页面大小要根据计算机性能及用户要求等具体情况确定。 考虑下面的访问串： 1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6 假定有四个页块，且所给定的页块初始均为空，请应用下面的页面替换算法，计算各会出现多少次缺页中断？ LRU(最近最久未使用算法)； FIFO（先进先出算法）。 。 * （2）最佳适应算法的例子 ③最坏适应分配算法 原理 寻找最大的空闲区分割给作业使用 特点 空闲分区按分区长度递减的顺序连接在一起。（分配和回收时系统开销大） 优点：避免产生碎片 缺点：影响大作业的分配； 上述三种算法各有特长，针对不同的请求队列，它们的效率和功能是不一样的。 管理特点 分区的长度不是预先固定的，而是按作业的实际需求来划分的。 分区的个数也不是预先确定的，而是由装入的作业数决定的。 分区的大小由作业的大小来定，提高了主存的使用效率。 在主存分配过程中，会产生许多主存“碎片”。主存“碎片”是指小的无法使用的主存空间。使主存空间仍有一定的浪费。 有作业序列：A要求18K，B要求25K，C要求 30K，三种策略中哪种能满足作业序列的要求？ 5.5 页式存储管理 【物理块】 将内存空间划分成大小相等的若干区域，每个区称为物理块（块）。 【块号】 内存的所有块从0开始编号，称为块号。 【块内地址】 每个块内从0开始依次编址。称为块内地址。 5.5.1 基本思想 （1）内存空间的划分 分区管理的缺点 存在严重的碎片问题导致内存的利用率不高。 由于各作业或进程对应于不同的分区以及在分区内各作业或进程连续存放，进程的大小仍受分区大小或内存可用空间的限制。 不利于程序段和数据的共享 【页号】 程序的各个逻辑页从0开始依次编号，称作页号。 【页】 将用户程序的逻辑空间按照同样大小也划分成若干区域，每个区域称为页。 【页内地址】 每个逻辑页内单元从0开始编址，称为页内地址。 （2）逻辑空间的划分 程序的逻辑地址=页号+页内地址 页号的长度决定了分页的多少 页内地址的长度决定了页面的大小。 页号 页内地址 【页面大小的选择】 页面太大→转变为可变分区 （页面大小和作业逻辑空间相差无几） 页面太小→增加系统开销 【页的划分】 用户程序的划分是