操作系统_第4章辅导与自测.docx
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
操作系统中的存储管理是确保计算机系统高效运行的关键部分,它涉及到内存资源的分配、管理和优化。这一章主要探讨了存储管理的各种策略和技术,包括内存和外存的概念、地址转换、重定位、对换技术、分区管理、分页技术以及虚拟存储管理。 1. **内存和外存**:内存是计算机中快速但有限的存储区域,用于存放正在运行的程序和数据,而外存则提供更大的存储容量,但访问速度较慢,通常用于长期存储。逻辑地址和物理地址是两个重要的概念,逻辑地址是程序在执行时使用的地址,而物理地址是内存实际的存储位置。 2. **重定位**:重定位是将逻辑地址转化为物理地址的过程。静态重定位在程序加载时完成,而动态重定位则在程序运行时由硬件自动完成,这是现代操作系统普遍采用的方法。 3. **对换技术**:当内存不足时,操作系统会使用对换技术,即将内存中的部分进程暂时移至外存,腾出空间给其他进程,Linux系统依然使用这种技术。 4. **分区管理**:包括固定分区和动态分区两种。固定分区预先分配固定大小的区域,每个区域只能容纳一个进程;动态分区则根据进程需求动态创建,可以避免浪费,但可能导致碎片问题。 5. **紧缩技术**:用于解决碎片问题,通过移动已分配区域,将空闲区域集中,提高内存利用率。 6. **分页技术**:分页是将逻辑地址空间划分为固定大小的页,内存空间划分为同样大小的块,通过页表进行地址转换。分页不仅可以解决碎片问题,还能实现页面的共享和保护。 7. **虚拟存储管理**:虚拟存储器提供了比实际内存更大的地址空间,允许程序的部分内容在需要时才加载到内存,提高了内存利用率,请求分页是其常见实现。 8. **页面置换算法**:当内存需求超过实际容量时,需要通过页面置换算法选择替换出内存的页面。常见的算法有FIFO(先进先出)、OPT(最佳置换,理论最优)、LRU(最近最少使用)和NUR(最近未使用)等。 9. **Linux存储管理**:Linux结合了对换和请求分页技术,使用LRU页面置换算法,并通过三级页表和位图、链表管理内存页,以节省资源并优化性能。 在实际应用中,操作系统需要综合运用这些策略来确保内存的有效利用,平衡进程的需求和系统的整体效率。例如,一次性完成地址修改的方式可能是静态重定位,因为它在程序装入时就完成了逻辑地址到物理地址的转换。
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