操作系统复习PPT课件PPT学习教案.pptx

操作系统是管理计算机硬件资源、控制程序执行、改善人机交互的重要组成部分。本复习PPT主要涵盖了操作系统中的内存管理和虚拟存储器等核心概念。 动态分区分配算法包括首次适应（FF）、循环首次适应（CFF）、最佳适应（BF）和最差适应（WF）。这些算法都是为了在内存中寻找合适的空闲区域来分配给进程。动态分区分配可能导致内存浪费，主要是因为内部碎片（内零头）和外部碎片（外零头）。内部碎片是分配给进程的实际内存小于其需求，而外部碎片则是内存中存在许多小的未分配区域，无法满足大进程的需求。通过紧凑或拼接技术，可以尝试合并小的空闲分区以减少浪费。 分页系统是将作业的地址空间划分为固定大小的页，内存分配也是按页进行。每个作业都有一个页表，用于记录页与物理内存块之间的映射关系。地址转换是通过硬件支持的地址变换机构实现，通常包含TLB（快表）来加速查找过程。引入快表可以显著提高存取速度，因为它减少了访问内存中页表的次数。 分段存储管理方式则是以逻辑意义相关的数据为单位进行分配，有利于代码的组织和共享。分段系统和分页系统的比较主要体现在分段更容易实现保护和共享，因为每个段可以独立设置权限。 虚拟存储器的引入解决了内存容量有限的问题，它基于局部性原理，允许进程只加载部分代码和数据到内存，其余部分在需要时通过交换技术从外存调入。关键技术包括请求调页/段和置换算法，如固定分配、可变分配以及各自的置换策略，如OPT、FIFO、LRU等。页面置换算法的选择直接影响系统的性能，比如LRU近似于Clock算法，它们都是为了平衡缺页率和计算效率。 内存扩充技术如交换和覆盖技术用于在有限的内存中运行更多的进程。缺页率是衡量虚拟存储器性能的重要指标，它受到页面分配策略和置换算法的影响。抖动现象发生在频繁的页面置换中，导致系统性能下降，可以通过增大内存容量或优化页面策略来缓解。工作集和驻留集是理解进程行为和内存需求的工具。 对比不同存储管理方法，如连续分配、分页、分段和虚拟存储器，有助于理解各自的优势和适用场景。例如，连续分配适合小规模、静态的内存分配，而分页和分段更适合大型、动态的系统。 了解操作系统中的地址转换和重定位时机，如编译、链接和装载阶段，以及如何处理缺页中断等问题，对于深入理解操作系统的运行至关重要。例如，在虚拟内存管理中，逻辑地址到物理地址的转换发生在装载阶段；而在段式存储管理中，缺页中断后应恢复执行被中断的指令。 以上内容是操作系统复习PPT中的主要知识点，涵盖了内存管理的多个层面，包括分配策略、地址转换、虚拟存储器的工作原理以及性能评估和优化。这些知识对于理解和设计高效的操作系统至关重要。