操作系统第12讲课件

操作系统概念

第十二讲 内存管理（4）OperatingSystemConceptionDavidfu本课总体纲要分页和分段的优缺点段页式管理局部性原理系统颠簸内存管理总结与习题讲解OperatingSystemConceptionDavidfu分页和分段的优缺点分页的优点：不要求作业在内存连续存放，有效的解决了碎片问题实现虚拟存储方式，提高了主存的利用率分页的缺点：需要硬件支持增加了系统开销页置换算法使用不当，会产生“抖动”每个作业或进程可能会在最后一页产生内部碎片OperatingSystemConceptionDavidfu本课总体纲要分页和分段的优缺点段页式管理局部性原理系统颠簸内存管理总结与习题讲解OperatingSystemConceptionDavidfu段页式管理（1）大多数操作系统采用合并分页与分段的内存模型段页式管理的虚拟地址空间由三部分组成：SPdwOperatingSystemConceptionDavidfu段页式管理（2）段表长度起始地址段号其他页表长度起始地址051024171029291036页号其他帧11221932148页号其他帧129………8…段表地址寄存器段表内存OperatingSystemConceptionDavidfu本课总体纲要分页和分段的优缺点段页式管理局部性原理系统颠簸内存管理总结与习题讲解OperatingSystemConceptionDavidfu局部性原理在几乎所有的程序的执行中，在一段时间内，CPU总是集中的访问程序中的某一部分，而不是随机的对程序所有部分具有平均访问概率，人们把这种现象称为“局部性原理”（principleoflocality)如果不能正确的将系统所需要的局部段放入内存，系统的效率会大大降低，甚至无法工作。OperatingSystemConceptionDavidfu工作集与临界值变换次数进程内存量工作集临界值OperatingSystemConceptionDavidfu系统颠簸当给进程分配的内存小于所要求的工作集时，由于内存外存之间交换频繁，访问外存时间和输入/输出处理时间大大增加，反而造成CPU因等待数据空转，使整个系统性能大大下降，造成“系统颠簸”或“系统抖动”颠簸导致CPU利用率降低OS任务进程数量少，因此增加多道程序导致CPU利用率进一步降低防止抖动在进行淘汰或置换时，把缺页的进程锁住，不让其换出页面，调入页面到内存中那些暂时得不到执行的进程所占的内存区域，从而扩大缺页进程的工作集。OperatingSystemConceptionDavidfu内存管理总结功能单一连续分区固定分区动态分区静态页式动态页式段式段页式适用环境单道系统多道系统多道系统多道系统多道系统多道系统多道系统虚拟空间一维一维一维一维一维二维二维重定位静态静态动态动态动态动态动态分配方式静态静态动态静态动态动态动态释放方式全部释放全部释放分区释放全部释放淘汰释放淘汰释放淘汰释放内存扩充覆盖交换覆盖交换覆盖交换覆盖交换内外存统一内外存统一内存统一共享不能不能不能较难较难方便方便OperatingSystemConceptionDavidfu本课总体纲要带有分页的分段局部性原理系统颠簸内存管理总结与习题讲解OperatingSystemConceptionDavidfu内存管理作业解答分段式和分页式内存管理的主要差别？设有一级页式存储管理系统，向用户提供的逻辑空间为16页，每页大小为2k,物理内存为8个存储帧块，试问逻辑地址至少应为二进制多少位，内存空间多大？OperatingSystemConceptionDavidfu内存管理作业解答在分页存储管理中，采用FIFO页面淘汰算法，对于以下内存引用序列，计算出内存为3帧空闲帧和4帧空闲帧所对应的缺页中断率内存引用序列：4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5OperatingSystemConceptionDavidfu内存管理作业解答设有一个主程序段号为2，段内偏移为200。段表如下，求其