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第四章 存储器管理 一、 程序的装入和链接及其重要概念 (1) 编译(Compiling ) (2) 链接(Linking) 静态链接 动态链接 装入时动态链接 运行时动态链接 (3) 装入(Loading) 绝对装入 可重定位装入 动态重定位装入 二、存储管理策略 实存管理 连续区分配（包括固定分区、可变分区和伙伴系统） 分页（Paging ） 分段（Segmentation ） 段页式（ segmentation with paging ） 虚存管理 请求分页(Demand paging)-- 主流技术 请求分段(Demand segmentation) 段页式（ segmentation with paging ） 三、连续分配方式 1、 分页系统是如何将地址空间中的作业划分成若干个页，如何进行内存分配？ 2、分页系统的地址转换。 掌握分页系统逻辑地址的结构，为了进行逻辑地址到物理地址的转换，分页系统必须为每个作业配置什么样的数据结构并提供哪些硬件支持？如何实现地址转换？为什么引进快表可以加快分页系统存取指令和数据的速度。 3、分段存储管理方式。 了解由分页发展为分段，并近一步发展为段页式存储管理方式的主要推动力是什么？分段和段页式系统是如何管理作业的地址空间和内存空间的？它们的地址变换是如何完成的？并应注意对分段系统和分页系统的比较。为什么分段比分页更容易保护和共享。 1、为什么要引入虚拟存储器？ 常规存储管理方式的特征（一次性和驻留性） 局部性原理 2、虚拟存储器的特征 离散性、多次性、对换性和虚拟性。 了解每种特征的具体含义，以及它们相互之间存在的关系？ 3、实现虚拟存储器的关键技术是什么？ 请求调页（段）技术和页（段）置换技术，这些技术的实现需要得到哪些硬件和软件支持。 （一定容量的内存和较大容量的外存、页（段）表、缺页（段）中断机构和地址变换机构） 4、请求分页系统的基本原理 （1）页表机制 （2）地址变换机构和过程 （3）页面分配和置换策略 固定分配局部置换 可变分配全局置换 可变分配局部置换 （4）页面置换算法（ “抖动”，计算缺页率） OPT置换算法 FIFO置换算法 LRU置换算法及其近似算法Clock算法 5、请求分段系统的基本原理。 六、几个重要知识点 1、内存扩充技术：交换和覆盖技术 2、缺页率。 和缺页率有关的因素有哪些？ 3、抖动。发生抖动的现象是什么？产生抖动的原因有哪些？消除抖动的方法？ 4、工作集和驻留集。 典型问题分析 1. 什么情况下需要进行重定位？为什么要引入动态重定位？ 2. 考虑一个由256个页面、每页由4096字节组成的逻辑空间，把它装入到有32个物理块的存储器中，问： （1）逻辑地址需要多少位二进制来表示？ （2）物理地址需要多少位二进制来表示？ 3. 对一个将页表存放在内存中的分页系统： 1）如果内存需要0.2us，有效访问时间为多少？ 2）如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90％，则有效访问时间又是多少（假定查快表需花的时间为0）？ 16.请求分页管理系统中，某页表如图?： 页面大小为4KB， 一次内存的访问时间是100ns， 一次快表（TLB）的访问时间是10ns， 处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间）， 进程的驻留集大小固定为2， 采用LRU算法和局部淘汰策略。 假设: ① TLB初始为空； ② 忽略访问页表之后的TLB更新时间； ③ 有效位为0表示页面不在内存，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。 设有虚地址访问序列2362H、1565H、25A5H，请问：?? （1）?依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。?? （2）?基于上述访问序列，虚地址1565H的?物理地址是多少？??? 解答： 18. 关于请求分页系统的页面置换策略如下： 系统从0时刻开始扫描，每隔5个时间单位扫描一轮驻留集（扫描时间忽略不计），本轮没被访问过的页框将被系统收回，并放入到空闲页框链尾，其中内容在下一次被分配之前不被清空。 当发生缺页时，如果该页曾被使用过且还在空闲页链表中，则将其重新放回进程的驻留集中；否则，从空闲页框链表头部取出一个页框。 忽略其他进程的影响和系统开销。初始时进程驻留集为空。 目前系统空闲页的页框号依次为：32、15、21、41，进程P依次访问的虚拟页号，访问时刻为 1 , 1 、 3 , 2 、0,4、0,6、1,11、0,13、2,1