計算機操作系統(tǒng)第六章(已修改)
2025-05-30 22:27 本頁面
【正文】 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 1 主要內(nèi)容 ? 基礎(chǔ)知識 ? 請求分頁存儲管理 ? 請求分段存儲管理 第 6章 虛擬存儲器 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 2 基礎(chǔ)知識 覆蓋技術(shù) 覆蓋技術(shù)，是程序運行過程中，在不同時刻把同一存儲區(qū)分配給不同程序段或數(shù)據(jù)段，實現(xiàn)存儲區(qū)共享的一種內(nèi)存分配技術(shù)。 覆蓋技術(shù)通常與單一連續(xù)區(qū)分配 、 固定分區(qū)分配和動態(tài)分區(qū)分配等存儲管理技術(shù)配合使用 。 每一個用戶程序都被分為若干程序段 ， 一部分是經(jīng)常要用的基本部分 ， 作為常駐程序；另一部分不經(jīng)常使用 ， 可以讓它們在需要時臨時裝入 。 當一段在內(nèi)存中的程序運行完畢 （ 或者暫時不運行 ） 時 ， 可以令它們放棄駐留權(quán) ， 讓另一段程序占用它在內(nèi)存中的位置 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 3 例如，某進程的程序段由 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G和 H等8個程序段組成。它們之間的調(diào)用關(guān)系如圖（ a）所示。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 4 交換 (Swap)技術(shù) ， 是指將內(nèi)存中某進程的程序和數(shù)據(jù) （ 全部或部分 ） 寫入外存交換區(qū)中 ， 騰出來的內(nèi)存空間供其它進程使用 。 待內(nèi)存有空閑空間后再將它從外存交換區(qū)裝入內(nèi)存 。 一 、 磁盤交換區(qū)管理 磁盤交換區(qū)是一個數(shù)據(jù)的暫存處 。 系統(tǒng)可根據(jù)內(nèi)存的 “ 擁擠 ” 程度將信息調(diào)往交換區(qū)或者從交換區(qū)調(diào)入 。 交換技術(shù) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 5 操作系統(tǒng)管理下磁盤空間被劃分為兩部分：文件區(qū)和交換區(qū)。二者的區(qū)別主要有 3點： ? 存儲方式不同 。 文件區(qū)中的信息是以文件形式存放的 ， 為了提高空間利用率 ， 一般采取離散存儲方式；而交換區(qū)是按字符流方式存放 ， 多采用連續(xù)存儲形式 。 ? 訪問速度不同 。 文件區(qū)的存儲空間特別大 ， 為了提高檢索效率一般通過建立目錄對文件實現(xiàn)訪問 ， 也就是間接地址訪問；而交換區(qū)空間較小 ， 可按外存地址直接訪問 ， 因此速度快 。 ? 存儲時間不同 。 文件區(qū)的存儲適合于較長久的數(shù)據(jù)存儲；而交換區(qū)作為臨時數(shù)據(jù)的存放處 ， 只存放短期的數(shù)據(jù) 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 6 二 、 進程調(diào)出 進程調(diào)出操作 ， 需要選擇一個近期無運行要求的進程調(diào)出內(nèi)存 。 這里 ， 處于阻塞狀態(tài)的進程是首選的 ， 其次是就緒狀態(tài)的進程 ， 一個正在共享的程序不在考慮之列 。 選擇過程中的另一個參數(shù)是進程的優(yōu)先級或響應比 。 三 、 進程調(diào)入 進程調(diào)入操作需要選擇一個具有運行條件且最迫切的進程 ，將它調(diào)入 。 一般來說 ， 選擇過程就是前面所講的 “ 中級調(diào)度 ” ，選出的進程可通過 “ 進程激活 ” 裝入內(nèi)存 。 一般來講 ， 系統(tǒng)選擇的對象是處于 “ 掛起就緒 ” 狀態(tài)的進程 ， 處于 “ 掛起阻塞 ” 狀態(tài)的進程不在考慮之列 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 7 局部性原理 從程序?qū)Σ僮鲾?shù)的訪問來看 ， 一般情況下 ，一段程序訪問的操作數(shù)也都局部于某個數(shù)據(jù)塊中 。 因此在一個較短的時間內(nèi) ， 程序執(zhí)行中對內(nèi)存地址的訪問往往局限于一個較小的空間上 。1968年 ， 了一個著名的 “ 局部性原理 ” ， 并通過一幅運行圖予以說明 （ 見圖所示 ） 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 8 虛擬存儲器 （ Virtual Memory） 一個進程運行時 ， 可不必將其全部裝載到內(nèi)存中 ， 只須把當前運行的部分程序和可能訪問的數(shù)據(jù)塊裝入內(nèi)存即可 。 隨著進程運行的不斷推進 ， 其余部分程序和數(shù)據(jù)可隨時裝入 。 這樣做可實現(xiàn)小內(nèi)存運行大程序的設(shè)想 。 從邏輯上說 ， 系統(tǒng)擁有一個容量很大的存儲器 ， 這就是人們常說的虛擬存儲器 。 l 多次性 l 虛擬性 l 離散性 l 對換性 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 9 請求分頁存儲管理 請求分頁 （ Demand Paging） 存儲管理是在普通的分頁管理基礎(chǔ)上 ， 采用了虛擬技術(shù)發(fā)展起來的 。 由于分頁管理中的頁面長度是固定的 ， 調(diào)出調(diào)入比較容易
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