操作系统原理之内存管理(第四章第二部分)
?一、基本分頁存儲管理方式
1、分?存儲管理的基本原理：
- 頁：將?個進程的邏輯地址空間分成若?個??相等的?
- 頁框：將物理內存空間分成與???相同的若?個存儲塊
- 分?存儲：將進程中的若??分別裝?多個可以不相鄰的?框中
- 頁內碎片：進程最后???般裝不滿?個?框，形成?內碎?
- 頁表：實現從?號到?框號的映射
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?2、分?地址結構：基本分頁存儲管理方式的邏輯地址結構包括兩部分，即頁內偏移量 和頁號
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?例題：
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?3、分?地址變換
- 進程執行，PCB中頁表起始地址和頁表長度送到CPU的頁表寄存器
- CPU訪問某個邏輯單元A
- 由分頁地址變換硬件自動將A分為頁號和頁內偏移兩部分
- 由硬件檢索頁表，得到A所在的頁對應的頁框號
- 頁框號和頁內偏移地址送物理地址寄存器，計算物理地址。物理地址=頁框大小?頁框號+頁內偏移量
4、???的選擇因素
- 管理內存開銷 ：頁較?，劃分為較多?，?表過?，占內存 較?
- 內存的利?率： 頁較?，?內碎??，空間利?率低
5、快表TLB：
快表也稱“轉換后援緩沖”，是為了提?CPU訪存速度?采?的專?緩存， ?來存放最近被訪問過的?表項。
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?快表TLB的計算：
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?6、兩級和多級?表
?將?表再分?，形成兩級或多級?表，將?表離散地存放在物理內存中。
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二、基于分頁的虛擬存儲系統
1、虛擬存儲器：
- 虛擬存儲器是指具有請求調?功能和置換功能，能從邏輯上對內存容量 進?擴充的?種存儲器系統
- 就是說，先將進程的?部分裝?內存，其余的部分什么時候需要，什么 時候請求系統裝?，即請求調?
- 如果請求調?時，沒有?夠的內存，則由操作系統選擇?部分內存中的 進程內容移到外存，以騰出空間把當前需要裝?的內存調?，即置換
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?2、請求分?系統是最基本、最常?的虛擬存儲系統的實現?式
請求分?中的硬件?持：
為了實現請求分?，需要： 特殊的?表、缺?異常機構和?持請求分?的地址變換機構。
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? ?分配策略：
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3、 ?置換算法：從內存?中選擇換出?的算法
A、最佳置換算法（主要?于理論研究）：選擇以后永遠不會被訪問的?或者在未來最?時間內不再被訪問的?作為換出?
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B、先進先出置換算法FIFO（最簡單的?置換算法）：為每個?記錄該?調?內存的時間，選擇換出?時，選擇進?內存時間最早的?
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C、最近最久未使?置換算法 LRU（實現最佳算法的近似算法）：選擇最近最久未使?的?換出(??個字段記錄?個??上次被訪問以來所經歷的時間)
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D、附加引?位算法
E、簡單Clock置換算法：選擇最近沒有被訪問的淘汰
F、改進型Clock算法：選擇既沒有被訪問過?沒有被修改過的淘汰
G、最少使?置換算法：選擇最近時期內使?次數最少的淘汰
H、?緩沖算法
4、請求分?系統的性能：
a、缺?率對有效訪問時間的影響
有效訪問時間=0.1+24999.9?P（P為缺?率）
有效訪問時間與缺?率成正?，缺?率越?，有效訪問時間越?，訪問效率越低有效訪問時間越低
b、?作集 ：? ?引??作集?的：降低缺?率，提?訪問內存效率? ? ?含義：某段時間間隔?，進程實際要訪問的?的集合
c、抖動 ：? 運?進程的?部分時間都?于?的換?換出 ?乎不能完成任何有效果?作的狀態
產?原因：? ?進程數量太多? ? 分配?框太少
預防?法：采取局部置換策略? ? ? 引??作集? ? ? 掛起若?進程
?三、分段存儲管理
?分段機制的引?：在分段存儲管理的系統中，程序員使??維的邏輯地址，?個數?來表示段， 另?個數?來表示段內偏移。
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?引?分段機制的優點： ?便編程、分段共享、分段保護、動態鏈接，以及動態空間的增?。
分段：
- 進程的地址空間被劃分成若?個段。
- 每個段定義了?組邏輯信息，每個段的??由相應的邏輯信息組的?度確定，段 的??不?樣，每個段的邏輯地址從0開始，采??段連續的地址空間。 系統為每個段分配?個連續的物理內存區域，各個不同的段可以離散地放?物理 內存不同的區域。
- 系統為每個進程建??張段表，段表的每?個表項紀錄的信息包括段號、段?和 該段的基址，段表存放在內存中。
分段的邏輯地址結構：
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?段表：段表是由操作系統維護的?于?持分段存儲管理地址映射的數據結構。每個進程有?個段表，段表由段表項構成。每個段表項包括段號、段基址（段的 起始地址）和段?（段??）3個部分。
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?分頁和分段都屬于離散分配?式，都要通過數據結構與硬件的配合來實現邏輯地址到物理地址的映射。
分?和分段的主要區別：
1）頁是按物理單位劃分的，分頁的引入是為了提高內存的利用率和支持虛擬存儲；分段是按邏輯單位劃分的，一個段含有一組意義相對完整的信息，引入分段的目的是為了方便程序員編程。
2）頁的大小是固定的，而段的大小不固定，取決于用戶編寫的程序；
3）分頁的地址空間是一維的，分段的地址空間是二維的
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四、段?式存儲管理
1、段?式存儲管理的基本原理
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?四、?Linux的伙伴系統
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的操作系统原理之内存管理(第四章第二部分)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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