2007年度自考《操作系统》概述(2)

　　一、虚拟存储器

　　虚拟存储器是为“扩大”主存容量而采用的一种设计技巧，就是它只装入部分作业信息来执行，好处在于借助于大容量的辅助存储器实现小主存空间容纳大逻辑地址空间的作业。

　　虚拟存储器的容量由计算机的地址结构（地址总线位数）决定。如32位的，则最大的虚存容量为2^32=4294967296B=4GB。

　　二、叙述页式虚拟存储器的基本原理

　　页式虚拟存储器是在页式存储的基础上实现虚拟存储器的，其工作原理是：

　　首先把作业信息作为副本存放在磁盘上，作业执行时，把作业信息的部分页面装入主存，并在页表中对相应的页面是否装入主存作出标志。

　　作业执行时若所访问的页面已经在主存中，则按页式存储管理方式进行地址转换，得到绝对地址，否则产生“缺页中断”由操作系统把当前所需的页面装入主存。

　　若在装入页面时主存中无空闲块，则由操作系统根据某种“页面调度”算法选择适当的页面调出主存换入所需的页面。

　　三、常用的页面调度算法：FIFO、LRU、LFU

　　页面调度：当主页中无空闲块时，为了装入一个页面，就必须按某种算法将主存中某个页调出，调入所需装入的页面。

　　常用的算法有：先进先出调度算法（FIFO）、最近最少使用调度算法（LRU）和最近最不常用调度算法（LFU）。

　　特别要注意掌握的就是LRU（最近最少使用调度算法）的算法，如何进行调度。：.

　　5、缺页中断率

　　f=F/A，这里的f就称为缺页中断率。

　　A为作业执行中调入页面的总次数，F为访问的页面尚未装入主存的次数。

　　四、段式虚拟存储器的实现

　　段式虚拟存储管理以段式存储管理为基础，即在磁盘上保留作业的各个分段信息，作业执行时把需要执行的一段或几段装入主存。

　　在实际使用中，也要进行查表和地址转换以及“缺段中断” 和调度（包括调出、装入、移动等）工作。

　　五、比较各种存储管理方式的特征

　　单分区管理

　　除操作系统占用的一部分存储空间外，其余的用户区域作为一个连续的分区分配给用户使用。

　　界限寄存器值+逻辑地址→绝对地址。

　　固定分区的管理分区数目、大小固定。

　　设置上、下限寄存器

 　　逻辑地址+下限地址→绝对地址。

　　可变分区的管理 可变分区管理方式不是把作业装入到已经划分好的分区中，而是在作业要求装入主存储器时，根据作业需要的主存量和当时的主存情况决定是否可以装入该作业。

　　分区数目大小不定

　　设置基址、限长寄存器

　　逻辑地址+基址寄存器的值→绝对地址。 基址值≤绝对地址≤基址值+限长值。

　　页式存储管理 主存储器分为大小相等的“块”。

　　程序中的逻辑地址进行分“页”，页的大小与块的大小一致。

　　用页表登记块页分配情况

　　逻辑地址的页号部分→页表中对应页号的起始地址→与逻辑地址的页内地址部分拼成绝对地址。 由页表中的标志位验证存取是否合法，根据页表长度判断是否越界。

　　段存储管理程序分段

　　每一段分配一个连续的主存区域，作业的各段可被装到不相连的几个区域中。

　　设置段表记录分配情况

　　逻辑地址中的段号→查段表得到本段起始地址+段内地址→绝对地址 由段表中的标志位验证存取是否合法，根据段表长度判断是否越界。

　　页式虚拟存储管理 类似页式管理将作业信息保存在磁盘上部分装入主存。

　　类似页式管理：

　　逻辑地址的页号部分→页表中对应页号的起始地址→与逻辑地址的页内地址部分拼成绝对地址。

　　若该页对应标志为0，则硬件形成“缺页中断”先将该页调入主存 类似页式管理。

　　段式虚拟存储管理 类似段式管理将作业信息保存在磁盘上部分装入主存。：.

　　类似段式管理

　　只有单分区适用于单道系统。

　　只有单分区和固

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