设为首页收藏本站
开启辅助访问

内存

 您所在的位置：网站首页 › 快表机制 › 内存

内存

2024-06-09 18:55| 来源: 网络整理| 查看: 265

内存 内存的定义和作用

CPU处理速度快，从外存中读取慢 在这里插入图片描述

GB，KB等数量单位

在这里插入图片描述

逻辑地址（相对地址） 和物理地址（绝对地址）

在这里插入图片描述

装入的三种方式 绝对装入

在这里插入图片描述

静态重定位（可重定位装入）

在这里插入图片描述

动态重定位（动态运行时装入）

在这里插入图片描述

链接的三种方式（静态、装入时动态、运行时动态）

在这里插入图片描述

内存基础知识小结（内存，地址，链接，装入）

在这里插入图片描述

内存管理 操作系统管理内容

在这里插入图片描述

内存保护

保证进程只能访问自己的内存空间，不能访问操作系统的内存空间，也不能访问别的进程的内存空间 方法一：在CPU中设置一对上下限寄存器 在这里插入图片描述 方法二：采用重定位寄存器（基址寄存器） 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

覆盖与交换 覆盖

覆盖：解决 程序大小超过物理内存总和的问题 不常用的放到覆盖区 覆盖是在同一个程序或进程中的 在这里插入图片描述 A顺序调用BC（BC不会同时运行） 在这里插入图片描述

交换

好像和挂起差不多 PCB会常驻内存，不会被换出外存 交换是在不同进程或作业之间的 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

连续分配管理方式

连续分配：指为用户进程分配的必须是一个连续的内存空间

单一连续分配

一个用户程序独占整个用户区空间 在这里插入图片描述

固定分区分配（分区说明表）

整个用户空间划分为若干个固定大小分区 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

动态分区分配

三个问题： 在这里插入图片描述

数据结构记录内存使用情况（空闲分区表分区链）

在这里插入图片描述

多个可选时选哪个（动态分区分配算法）

在这里插入图片描述

分区的分配与回收

分配时选择不同空闲区域分配进程，则需要修改空闲分区表或空闲分区链 在这里插入图片描述

回收： 三种情况： （都需要合并起来并修改空闲分区表） 1.原来前面有空闲分区 2.原来后面有空闲分区 3.原来前后都有空闲分区 4.若前后都没有空闲分区，则在空闲分区表中增加一个表项 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

连续分配管理方式小结

在这里插入图片描述

动态分区分配算法 首次适应算法（First Fit）（按地址递增次序）

在这里插入图片描述

最佳适应算法（Best Fit）（分区容量顺序排序）

按顺序从空闲分区表或空闲分区表中找到第一个满足要求的，分配后将剩余的空闲分区重新排序 缺点：产生越来越多的小空闲分区（外部碎片） 在这里插入图片描述

最坏适应算法（Worst Fit）（分区容量递减排序）

在这里插入图片描述

临近适应算法（Next Fit）

循环链表，不需要对空闲分区链重新排序 在这里插入图片描述

各动态分区分配算法小结

在这里插入图片描述

基本分页存储管理 基本概念

把进程和内存分区都分为一个个大小相等的小分区 页式管理中每个页的页长是等大的，在分段管理中每个段的段长不同 在这里插入图片描述

分页存储的地址转换（偏计算）

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 如页面大小为2^12B 则后12位表示页内偏移量，前面20位为页号 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

页表

用于存放页号和块号（在内存中的位置编号）的对应关系 页表建立了各个逻辑页面到实际的物理页框之间的关系 操作系统为每个进程都建立一张页表 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 举例： 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

基本地址变换机构（图片示意图）（页表寄存器，各种计算页表页表项）

越界中断：页号》=页表长度 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

具有快表的地址变换机构 局部性原理（时间、空间）

在这里插入图片描述

快表（TLB）（存放在更高速的存储器）（CACHE？）

若快表命中，则只需要访问一次内存；若未命中，则需要两次 查询快表的速度要比查询内存的速度快，最近使用过的页表项会放入快表，存放的是页表中的副本内容 如果首次查询的页表项（快表中没有），则需要查询内存（慢表） 如果重复查询（此时快表中有记录），则不需要再查询内存 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

通过快表的地址变换过程

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

两级页表

解决了单级页表存在的两个问题 在这里插入图片描述

基本分段存储管理方式

在这里插入图片描述

分段

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

段表（段映射表，类似于页表）

段表记录了各个逻辑段在内存中的存放位置（逻辑地址到物理地址的映射关系）。页表建立了各个逻辑页面到实际的物理页框之间的关系 页式管理中每个页的页长是等大的，在分段管理中每个段的段长不同 同理页表：段表中段号即使不显式的给出，也可以自行计算出 在这里插入图片描述

地址变换及其示意图

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

分页、分段管理对比

总： 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 分： 在这里插入图片描述 不属于临界资源的代码可以共享的访问同一个段 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 基本分段存储管理方式小结 在这里插入图片描述

段页式管理方式

简单来说：分段后再分页 段页式管理中：段表内容与段式管理不同，页表内容与页式管理相同

根据段号找到页表存放位置，然后根据找到的页表的内容找到相应的内存块号

段页式管理示意图

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

段页式管理逻辑地址结构

在这里插入图片描述

段页式管理小结

在这里插入图片描述

虚拟内存

在这里插入图片描述#### 传统存储管理方式特征、缺点 在这里插入图片描述

虚拟内存基本概念

操作系统的虚拟性：实际的物理内存大小没有变，只是在逻辑上进行了扩充 在这里插入图片描述

虚拟内存技术的实现

在这里插入图片描述

虚拟内存基本概念小结

在这里插入图片描述

请求分页管理方式

在这里插入图片描述

请求分页管理方式的页表（页表有修改）

在这里插入图片描述

缺页中断机构

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

请求分页管理与基本分页管理地址变换时的区别

在这里插入图片描述

地址变换示意图

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

请求分页管理方式小结（与基本分页对比着记忆）

在这里插入图片描述

页面置换算法

当系统空间不够而需要将无用信息换出外存时，决定换出哪个页面的算法 在这里插入图片描述

最佳置换算法（OPT，Optimal）

打钩的：发生缺页中断。例题中9次 页面置换：内存满了时，将无用页面换出去了，将需要的页面调入。例题中6次 前面3次打钩的虽然发生了缺页（内存块中没有想要的，需调入内存），但并没有发生页面置换（并未换出无用的页） 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

先进先出置换算法（FIFO）

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

最近最久未使用置换算法（LRU）

在这里插入图片描述

时钟置换算法（CLOCK）（最近未用算法）（NRU）

类似于时针转圈，为各个页面设置一个访问位 每次选择淘汰访问位为0的页面 最多进行两轮扫描 在这里插入图片描述

改进型的时钟置换算法

最多进行四轮扫描，刑如（访问位，修改位）的形式表示各页面状态 在这里插入图片描述

页面置换算法小结

在这里插入图片描述

页面分配策略

在这里插入图片描述

页面分配、置换策略 驻留集、（固定、可变）分配、（局部、全局）置换

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

何时调入页面

预调页：一次调入若干页面（运行前调入） 请求调页策略： 在这里插入图片描述

从何处调入页面

在这里插入图片描述

抖动（颠簸）现象

刚换出的页面马上又要换入内存，刚换入又马上换出 在这里插入图片描述

工作集（和驻留集）

在这里插入图片描述

页面分配策略小结

在这里插入图片描述



【本文地址】


今日新闻

推荐新闻

CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3