操作系統第12講

1、操作系統概念第十二講 內存管理（4）本課總體綱要分頁和分段的優(yōu)缺點段頁式管理局部性原理系統顛簸內存管理總結與習題講解分頁和分段的優(yōu)缺點分頁的優(yōu)點：不要求作業(yè)在內存連續(xù)存放，有效的解決了碎片問題實現虛擬存儲方式，提高了主存的利用率分頁的缺點：需要硬件支持增加了系統開銷頁置換算法使用不當，會產生“抖動”每個作業(yè)或進程可能會在最后一頁產生內部碎片分頁和分段的優(yōu)缺點分段的優(yōu)點：實現虛存方便信息共享方便動態(tài)鏈接分段的缺點：需要硬件支持增加了系統開銷段置換算法使用不當，會產生“抖動”每個段的大小受到內存可用區(qū)大小的限制本課總體綱要分頁和分段的優(yōu)缺點段頁式管理局部性原理系統顛簸內存管理總結與習題講解段頁式管

2、理（1）大多數操作系統采用合并分頁與分段的內存模型段頁式管理的虛擬地址空間由三部分組成：SPdw段頁式管理（2）段表長度起始地址段表地址寄存器段表內存段頁式管理（3）段表長度起始地址段表地址寄存器SP d物理地址段表頁表邏輯地址聯想存儲器pp+d本課總體綱要分頁和分段的優(yōu)缺點段頁式管理局部性原理系統顛簸內存管理總結與習題講解局部性原理在幾乎所有的程序的執(zhí)行中，在一段時間內，CPU總是集中的訪問程序中的某一部分，而不是隨機的對程序所有部分具有平均訪問概率，人們把這種現象稱為“局部性原理”（principle of locality)如果不能正確的將系統所需要的局部段放入內存，系統的效率會大大降低

3、，甚至無法工作。工作集與臨界值變換次數進程內存量工作集臨界值本課總體綱要帶有分頁的分段局部性原理系統顛簸內存管理總結與習題講解系統顛簸當給進程分配的內存小于所要求的工作集時，由于內存外存之間交換頻繁，訪問外存時間和輸入/輸出處理時間大大增加，反而造成CPU因等待數據空轉，使整個系統性能大大下降，造成“系統顛簸”或“系統抖動”顛簸導致CPU利用率降低OS任務進程數量少，因此增加多道程序導致CPU利用率進一步降低防止抖動在進行淘汰或置換時，把缺頁的進程鎖住，不讓其換出頁面，調入頁面到內存中那些暫時得不到執(zhí)行的進程所占的內存區(qū)域，從而擴大缺頁進程的工作集。內存管理總結功能單一連續(xù)分區(qū)固定分區(qū)動態(tài)分區(qū)

4、靜態(tài)頁式動態(tài)頁式段式段頁式適用環(huán)境單道系統多道系統多道系統多道系統多道系統多道系統多道系統虛擬空間一維一維一維一維一維二維二維重定位靜態(tài)靜態(tài)動態(tài)動態(tài)動態(tài)動態(tài)動態(tài)分配方式靜態(tài)靜態(tài)動態(tài)靜態(tài)動態(tài)動態(tài)動態(tài)釋放方式全部釋放全部釋放分區(qū)釋放全部釋放淘汰釋放淘汰釋放淘汰釋放內存擴充覆蓋交換覆蓋交換覆蓋交換覆蓋交換內外存統一內外存統一內存統一共享不能不能不能較難較難方便方便本課總體綱要帶有分頁的分段局部性原理系統顛簸內存管理總結與習題講解內存管理作業(yè)解答下表給出了某系統中的空閑分區(qū)表，系統采用動態(tài)分區(qū)管理策略，現有以下作業(yè)序列：A(96K),B(20K),C(200K)如果采用最佳適應算法和首次適應算法來處理

5、這些序列，請問哪種算法可以滿足作業(yè)序列請求，而不需要等待。分區(qū)大小起始地址132K100K210K150K35K200K4218K220K596K530K內存管理作業(yè)解答分段式和分頁式內存管理的主要差別？設有一級頁式存儲管理系統，向用戶提供的邏輯空間為16頁，每頁大小為2k,物理內存為8個存儲幀塊，試問邏輯地址至少應為二進制多少位，內存空間多大？內存管理作業(yè)解答在分頁存儲管理中，采用FIFO頁面淘汰算法，對于以下內存引用序列，計算出內存為3幀空閑幀和4幀空閑幀所對應的缺頁中斷率內存引用序列：4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5內存管理作業(yè)解答設有一個主程序段號為2，段內偏移為200。段表如下，