軟件設計師之操作系統(tǒng)筆記(編輯修改稿)
2025-09-01 17:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 60。 避免策略，即精心分配資源，主動回避死鎖； 檢測與解除死鎖 1線程 傳統(tǒng)的進程有兩個基本屬性，即可擁有資源的獨立單位，和可獨立調(diào)度、分配的基本單位。引入線程后，將傳統(tǒng)進程的兩個屬性分開，線程作為可獨立調(diào)度和分配的基本單位，進程作為獨立擁有資源的單位。因此，用戶可以通過創(chuàng)建線程來完成任務，以減少程序并發(fā)執(zhí)行時的時空開銷。1存儲器的結構：(寄存器)緩存－主存－輔存。 虛擬地址，又稱為邏輯地址、相對地址、程序地址。它是從0號單元開始編址，并順序分配所有的符號名所對應的地址單元，它不是主存中的真實地址?！ 〉刂房臻g，又稱邏輯地址、虛地址?！ 〈鎯臻g，又稱物理地址空間，是物理地址的集合。相對地址空間通過地址再定位機構轉換到絕對地址空間?！ ≈囟ㄎ唬撼绦虻倪壿嫷刂繁晦D換成主存的物理地址的過程稱為地址重定位。分為靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位。 靜態(tài)地址重定位的優(yōu)點是無需硬件地址變換機構的支持，它的缺點是必須為程序分配連續(xù)的存儲區(qū)域且執(zhí)行期間不能擴充不能移動并難以共享； 動態(tài)地址重定位要依賴于硬件的地址變換機構。它解決了靜態(tài)重定位的各種缺點?！ ∵M行存儲管理的目的是：對主存空間進行分配和管理；主存擴充；存儲保護；提高空間的利用率。 主存擴充技術，通過交換和覆蓋實現(xiàn)，其中交換是由操作系統(tǒng)實現(xiàn)，覆蓋是由操作系統(tǒng)提供覆蓋機制但由用戶進行控制。1分區(qū)存儲管理，按分區(qū)方式的不同分為固定分區(qū)、可變分區(qū)、可重定位分區(qū)。 可變分區(qū)有4種請求和釋放分區(qū)的算法：最佳適應算法、最差適應算法、首次適應算法、循環(huán)首次適應算法。 為減少分區(qū)碎片而使用的可重定位算法，基本思想是移動所有已分好的分區(qū)，使其靠攏成為連續(xù)區(qū)域。 分區(qū)保護管理：有2種方法。一是“上界/下界寄存器”，另一種是“基址/限長寄存器”的方法。其中上界寄存器和基址寄存器都是放的作業(yè)的裝入地址。下界寄存器放作業(yè)的結束地址，限長寄存器放作業(yè)的長度。因此調(diào)入作業(yè)所需要的物理地址必需滿足： 上界寄存器＜＝物理地址＜＝下界寄存器 或 基址寄存器＜＝物理地址＜＝物理地址＋限長寄存器 分區(qū)管理方案是解決多道程序共享主存的可行方案，但它要求用戶的程序必須裝入地址連續(xù)的空間中。1頁式存儲管理 分頁原理：將一個進程的地址空間劃分成若干大小相等的區(qū)域，稱為頁。相應地將主存空間劃分成與頁相同大小的若干物理塊，稱為塊或頁框。在為進程分配主存時，將進程中若干頁分別裝入多個不相鄰的塊中?！ 〉刂方Y構由2部分組成：頁號＋頁內(nèi)地址 頁表：又稱為頁面映射表。作用是實現(xiàn)從頁號到物理塊號的地址映射?！ 】毂恚菏琼摫矸绞降母牧?，是在地址映射機構中增加一個聯(lián)想存儲器（是由一組高速存儲器組成），這就是所謂的快表。它用來保存當前訪問頻率最高的少數(shù)活動頁的頁號及相關信息?！×硗膺€有一種方法是增加高速寄存器來保存頁表，但這樣的成本太大?！ 杉夗摫頇C制：是為了減少頁表占用的連續(xù)地址空間，而提出的方法。使用兩級或多級頁表機制來存儲頁表。1分段存儲管理 原理：在分段式存儲管理系統(tǒng)中，為每個段分配一個連續(xù)的分區(qū)，而進程中的各個段可以離散地分配到主存的不同分區(qū)中。在系統(tǒng)中為每個進程建立一張段映射表，簡稱段表。每個段在表中占有一個項，記錄該段在主存中的起始地址（基址）和段的長度。進程在執(zhí)行時，通過查段表來找到每個段所對應的主存區(qū)。因此，段表實現(xiàn)了邏輯段到物理主存區(qū)的映射?！ 》侄蜗到y(tǒng)的地址結構：段號(名)＋段內(nèi)地址 特點：段是信息的邏輯單位，因此分段的一個突出優(yōu)點是易于實現(xiàn)段的共享，即若干個進程共享一個或多個段，而且對段的保護也很簡單。在分頁系統(tǒng)中，雖然也能實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的共享，但遠不如分段系統(tǒng)方便?！ 《雾撌酱鎯芾?，原理是先將主存劃分為大小相等的存儲塊（頁框），再將用戶程序按程序的邏輯關系分為若干個段，為每個段命名，然后將每個段劃分為若干個頁，以頁架為單位離散分配?！ 《雾撌较到y(tǒng)的地址結構：段號＋段內(nèi)頁號＋頁內(nèi)地址1虛擬存儲管理 程序的局部性：時間局限性和空間局限性。前者指程序中的某條指令或某個存儲單元一旦被執(zhí)行或訪問，則在不久的將來可能會再次發(fā)生（因為程序中存在著大量的循環(huán)操作）；后者指一旦程序訪問了某個存儲單元，則不久的將來該存儲單元附近的存儲單元也最有可能被訪問（因為程序是順序執(zhí)行的）?！ √摂M存儲器，從用戶的角度看，是這樣一個系統(tǒng)，它所具有的主存容量比實際主存容量大得多。它是根據(jù)局部性原理，在一個作業(yè)運行之前只把部分程序和數(shù)據(jù)裝入主存，其余部分留在磁盤上。如果要訪問的頁或段未在主存中(稱為缺頁或缺段)則將它們調(diào)入主存?！ √摂M存儲器的實現(xiàn)： 請求分頁系統(tǒng)，它是在分頁系統(tǒng)的基礎上，增加了請求調(diào)頁和頁面置換功能后所形成的頁式虛擬存儲系統(tǒng)。 請求分段系統(tǒng)，它是在分段系統(tǒng)的基礎上，增加了請求調(diào)段和段置換功能后所形成的段式虛擬存儲系統(tǒng)。 請求段頁式系統(tǒng)，它是在段頁式基礎上，增加了請求調(diào)頁和頁面置換功能后所形成的段頁式虛擬存儲系統(tǒng)。 其中請求分頁系統(tǒng)是目前常用的一種虛擬存儲器方式。其頁面置換算法的好壞直接影響系統(tǒng)性能，不當?shù)闹脫Q算法可能會導致系統(tǒng)“抖動”。常用的頁面置換算法有：最佳置
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