操作系统是计算机系统的核心组成部分,它负责管理和控制计算机的硬件资源,以及为用户提供服务。本章主要探讨了操作系统中关于存储管理的知识,特别是涉及到内存管理的一些关键概念和技术。
1. **基址寄存器和界限寄存器**:它们是属于控制寄存器,用于在固定分区存储管理中设定内存区域的起始地址和结束地址,以限制进程的内存使用范围,防止越界访问。
2. **存储管理管理的对象**:存储管理实际管理的是主存储器中的用户区,这部分内存是为用户进程分配的,用来存放程序的代码、数据和栈空间。
3. **页式存储管理的访问次数**:在不使用快表的情况下,如果采用二级页表,访问一个操作数通常需要访问主存3次,分别是:一次获取一级页表的页号,一次获取二级页表,最后一次获取实际的数据。
4. **长期存储大量信息的存储器**:辅助存储器,如硬盘或固态硬盘,是用于长期存储大量数据的设备,因为它们的容量大,但存取速度慢于主存储器。
5. **可变分区存储管理的分配算法**:查找次数最少的通常是最先适应分配算法,因为它简单地从空闲区列表的开始部分选择第一个足够大的空闲区分配给进程。
6. **页式存储管理中的页表**:作业运行时,页表通常放在主存系统区中,由操作系统管理,以便快速定位作业的页面。
7. **处理器不能直接访问的存储器**:光盘,它属于辅助存储器,不是CPU可以直接访问的高速存储设备。
8. **地址格式解析**:对于地址格式23 16 15 0,最大页号是255,最大页地址是65535,因为页号占据高8位,页地址占据低16位。
9. **存取速度最快但容量小的存储器**:高速缓冲存储器(Cache),它位于CPU和主存之间,用于缓存常用数据,提高访问速度。
10. **程序状态字寄存器**:属于控制寄存器,用于保存当前程序的状态,如条件标志、特权级别等信息。
11. **设置一个界限寄存器的存储管理**:固定分区存储管理,每个分区的大小在系统启动时就设定好了,不能动态调整。
12. **处理器不能直接访问的存储器**:辅助存储器,如硬盘,它需要通过I/O操作来访问。
13. **断电信息丢失的存储器**:主存储器,因为它通常使用易失性存储介质,如DRAM。
14. **运行状态的操作系统程序位置**:主存储器,操作系统为了快速执行,会将其加载到主存中。
15. **地址转换**:在存储管理中,地址转换(重定位)是指将逻辑地址转换成绝对地址,使得程序能在内存的任意位置执行。
16. **页面调度算法**:LRU(最近最少使用)算法淘汰最近使用次数最少的页面,以避免频繁访问的页面被替换出去。
17. **静态重定位**:适用于页式管理或固定分区管理,因为这些管理方式的内存分配是在程序装入时确定的。
18. **存储单元的编址单位**:通常是字节,这是现代计算机存储的基本单位。
19. **存取速度最快的存储器**:寄存器,它们是CPU内部的高速存储部件。
20. **减少可变分区存储管理中碎片的措施**:采用移动技术,可以将内存中的空闲区域合并,减少碎片。
21. **分配最快的算法**:最先适应分配,因为它总是优先使用最小的空闲分区,避免了寻找最佳匹配的时间开销。
22. **无需地址转换机构的存储管理**:固定分区,每个分区大小固定,不需要动态地址转换。
23. **空闲区表按地址排列的分配算法**:最先适应,按地址从小到大分配,有利于大进程的分配。
24. **20位地址的页式管理最大页面数**:因为页面长度为2048字节,20位地址能表示的最大值是1M(2^20),所以最大页面数是1M/2048=512。
25. **两级页表的访问次数**:通常需要访问主存3次,获取一级页表页号、二级页表和最终数据。
26. **淘汰访问次数最少的页的算法**:LFU(Least Frequently Used),根据页面的使用频率决定淘汰哪些页面。
27. **回收存储时的情况处理**:当释放区与插入点前一空闲分区F1相邻接时,通常合并这两个分区,更新F1分区的大小和始址。
28. **虚拟存储器实际容量**:由物理内存和虚拟内存的总和决定,虚拟内存由主存和磁盘交换空间共同构成。
以上就是操作系统概论第三章中关于存储管理的相关知识点,包括内存管理的不同策略、存储层次结构、地址转换和存储分配算法等内容。这些知识对于理解操作系统的运行机制和优化内存使用至关重要。