操作系统(存储管理设备管理文件系统)知识点介绍.pptx

操作系统(存储管理设备管理文件系统)知识点介绍;;;5.1 连续空间分配 特点：易理解，访问率高，空间利用率低。 5.1.1 单道连续分配 特点：任一时刻内存只有一道作业，该作业连续存放于内存中。;界地址寄存器;二、覆盖（overlay） ;B; 注意：;引入原因：采用时间片轮转法或可剥夺调度 基本思想：将处于等待状态(等I/O)或就绪(等CPU)状态的进程从主存换出到辅存，把将要执行的进程移入主存。 两个概念：换出，换入。;Y;交换要花费较长的时间： 如： 辅存采用磁鼓，平均延迟时间为8ms， 传输速度为250000B/s，用户空间为20KB， 则一次交换活动需要时间至少为： 2×(8+103×20KB/250000)=179ms 交换时机： 在进行I/O活动时不能进行交换，但如果开辟了I/O缓冲区就例外; 覆盖与交换的区别:;特点：任一时刻内存可有多道作业，每道作业连续存放于内存。;CPU;操作系统 ;2.基址寄存器、长度寄存器和动态地址转换机构。;二、作业调度;三、存储碎片 存储碎片：未得到利用的空间，有两种类型： 1)内部碎片：内存某存储区间大于其存放作 业空间的部分 2)外部碎片：内存某存储区间容不下要运行 的作业时。;4. 特点; 一、管理方法 ;举例：假设任一时间段内，内存中每一作业获得CPU时间相等。;（1）分配存储空间 假设F 是空闲块集合; size(k)为块k的大小; size(v)为用户所需空间，则分配算法可表示为： 1. 如果所有属于F 的k，均有size(k)size(v),则失败。 2. 否则按某一策略选出k，使得 size(k)size(v) 3. F = F – {k}; 4. 如果size(k)-size(v)＜ε，则 将k分给用户。 5. 否则将k分成k1,k2，其中 size(k1)=size(v)，F = F + {k2};（2）分配策略 1、首次满足(First Fit)法：最好且最快的算法； 2、最佳满足(Best Fit)法； 3、最大满足(Worst Fit)法；;例子：设系统空闲链表为;首次满足法: c,a;指针;12.5k;仅下相邻区都为空闲区;4K;紧致：通过移动作业位置可以将零散的空闲块连接成大块。要求作业动态可浮动。;3种方法的比较：;一、空间安排 用户进程空间(地址)叫逻辑空间(地址); 内存空间(地址)叫物理空间(地址); 用相同长度为单位对逻辑空间等分出的每个区 域叫页， 对物理空间等分出的区域叫页帧， 辅存所划出的每个区域叫块。;分配：初始时，所有页帧都在空闲队列中，当用户进程被创建时，系统按需要量从空闲队列获得相应量的页帧。; 二、动态地址转换机构 因页式方法中逻辑地址与物理地址之间失去自然联系，故要通过页表，并由硬件动态地址转换机构将逻辑地址映射成物理地址才能正确访存。;1; (二)地址结构 逻辑地址 = (p(页号),d(页内位移)) 物理地址 = (f(页帧号),d(页内位移)) p = INT [线性逻辑地址A / 页面大小L] d = 线性逻辑地址A – p×页面大小L;例1、设虚地址为8305，每页为1KB，求页号和页内地址。;例2：设虚地址为(357101)8 ，每页为128，求页号和页内地址。; (三)页面大小的考虑; 页面大小的选择： 将页面大小取成2的k次幂(k是正整数),获取p和d的除法或乘法只要通过位移实现。 页面大小为2的k次幂的地址转换原理如下：;2; (四)快表（联想存储器，高速存储体） 页面大小为2k的缺点： 要查表，两次访问主存，使程序速度下降一半。 解决办法：快表(快速存储器) 快表：一种高速存储体，每一项由两步分组成：关键字和值；还有一个比较装置。 具体方法：当信息到达后，与关键字进行比较，匹配成功则输出该项值，否则输出一个特殊符号表示匹配不成功。;转换原理: 将页表存入快表的地址，页号设为关键字，页帧号为值，其转换原理如下：;优点：访问时间短，接近一次访问主存的时间 缺点：昂贵；;地址转换的一般过程： (联想存储器可以看成是页表的cache);快表（联想存储器）的地址变换过程;实现方法：在进程被调度占用CPU时，将进程页表始址装入页表始地址寄存器，同时用新的页表内容替换快表中的原内容。;;三、可用空间管理 可用数组或空闲页帧链来管理可用页帧，工作如下： 若可用页帧总数小于作业总页数，则拒绝分配 取作业的下一页P，分配一可用页帧f，并将p的内容抄到f中去； 将f抄到页P的页表中； 若所有页表已