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。它涉及如何有效地分配、管理和回收内存资源,以便多个进程可以并发执行。下面将详细讨论存储管理的相关知识点:
1. 存储管理的目标:存储管理的主要目标是方便用户使用内存,并提高内存的利用率。选项C正确。
2. 系统抖动:在请求页式管理中,如果频繁地发生页面替换,导致进程不断地在内存和外存之间移动,就会出现系统抖动现象。选项A描述的是不会产生抖动的情况。
3. 目标程序与物理地址:程序经过编译或汇编后形成的目标程序(选项B)是由机器指令组成的,这些指令在运行时需要映射到物理地址空间(选项D)才能被CPU执行。
4. 分区管理:分区管理是早期操作系统中的一种内存管理方式,它将内存划分为固定大小的区域,每个作业分配一个连续的内存单元,如选项A所示。
5. 地址重定位:地址重定位是将逻辑地址(选项C)转换为物理地址(选项D),静态重定位在程序装入时完成,由连接装入程序(选项D)实现;动态重定位则在运行时进行,由硬件地址变换机构(选项A)实现。
6. 固定分区管理:这种管理方式中,每个作业分配到的是一段地址连续的内存单元,如选项A所述。
7. 存储碎片:固定分区和请求页式管理等方法可能导致存储碎片,其中固定分区(选项C)的碎片现象尤为严重。
8. 虚拟地址空间:具有32位地址的处理器可以寻址4GB(2的32次方)的虚拟地址空间(选项B)。
9. 虚拟存储技术:虚拟存储技术是为了解决物理内存不足的问题,通过将部分数据存放在磁盘上,形成虚存,从而扩充了可用的内存空间。
10. 虚拟内存的容量限制:虚拟内存的大小受到计算机地址字长的限制,即选项D。
11. 虚拟存储技术的配合:虚拟存储技术不能与分区管理(选项A)结合使用,因为分区管理不支持动态的页面替换。
12. 交换技术:交换技术(选项B)用于将内存中的部分进程暂时换到外存,以腾出空间加载其他进程。
13. 缺页中断:在请求页式系统中,当需要的页面不在内存时,会产生缺页中断(选项D)。
14. 请求分页技术:支持虚拟存储器的技术是请求分页技术(选项C),它允许进程的部分页面在需要时才调入内存。
15. 页式存储管理:页式存储管理中,将作业的地址空间(选项D)分页,内存分块,通过页表进行管理。页表包含状态位(选项B)和改变位(选项A)等信息,用于跟踪页面在内存中的状态。
16. LRU算法:LRU(最近最少使用)算法淘汰最近最长时间未被访问的页面(选项B)。
17. 页面尺寸的影响:在请求分页系统中,增大页面尺寸通常会减少缺页中断的次数(选项B)。
18. 分段管理:分段管理允许每段独立分配,且段间不必连续,但段内通常是连续的(选项A)。
19. 一维地址结构:分页管理方式提供了一维的地址结构(选项C),每个地址直接对应一个物理页。
20. 二维地址结构:分段管理提供了二维的地址结构(选项B),分别对应段号和段内偏移量。
21. 段页式管理:段页式管理结合了段式和页式管理的优点(选项D)。
22. 访问次数:段页式管理中,每次取数据可能需要访问内存三次:段表、页表和数据(选项C)。
23. 碎片定义:碎片是指无法被有效利用的、分散的小块内存区域(选项C)。
24. 碎片的影响:碎片的存在降低了内存空间的利用率(选项A)。
25. 高效存储管理:分页管理(选项C)通常能较好地减少碎片并提高内存利用率。
26. 系统抖动:系统抖动(选项B)是指频繁的页面替换导致系统性能显著下降的现象。
以上知识点涵盖了存储管理的基本概念、目标、不同管理方式的特点及其优缺点,以及虚拟存储技术的工作原理。了解这些知识点对于理解和分析操作系统如何高效利用内存至关重要。