虚拟存储管理系统的基础是程序访问的局部性原理,此理论的基本含义是() 在程序的执行过程中,程序对主存的访问是不均匀的 空间局部性 时间局部性 代码的顺序执行
时间: 2024-04-02 09:35:32 浏览: 23
虚拟存储管理系统的基础是程序访问的局部性原理,其中局部性是指程序在执行过程中,对主存的访问具有空间局部性和时间局部性。
具体而言,空间局部性是指程序在执行过程中,对主存中相邻的存储单元进行访问的概率较大,即程序的访问具有空间上的连续性;时间局部性是指程序在执行过程中,对已经访问过的存储单元进行再次访问的概率较大,即程序的访问具有时间上的重复性。
基于局部性原理,虚拟存储管理系统采用了一系列技术,例如分页、分段、页面置换算法等,使得程序在执行过程中,可以将部分数据从磁盘中调入主存中,从而避免了频繁的磁盘IO操作,提高了程序的执行效率。
因此,选项中正确的答案是“空间局部性和时间局部性”。
相关问题
操作系统中的程序局部性原理以及虚拟存储管理的概念
程序局部性原理是指程序在执行时,对内存中的数据和指令的访问具有一定的局部性。这种局部性表现为程序往往会访问附近的内存单元,而不是随机地访问整个内存空间。程序局部性原理包括时间局部性和空间局部性两个方面。
时间局部性指的是程序在执行过程中,同一指令或数据往往会被反复访问,因此这些指令或数据会被频繁地缓存在高速缓存中,以便加快访问速度。
空间局部性指的是程序在执行过程中,访问一个内存单元时,往往会连续地访问一段相邻的内存单元,因此这些相邻的内存单元也会被缓存在高速缓存中,以便加快访问速度。
虚拟存储管理是操作系统中的一种技术,它使得程序能够访问比物理内存更大的存储空间。虚拟存储管理将物理内存和硬盘上的空间结合起来,使得程序可以像访问物理内存一样访问硬盘上的空间。当程序访问的数据或指令不在物理内存中时,虚拟存储管理会将其从硬盘上调入物理内存中,以便程序继续执行。当物理内存不足时,虚拟存储管理会将暂时不需要的数据或指令从物理内存中调出,释放出空间给需要的数据或指令使用。这种技术可以使得程序运行时的存储空间更大,从而提高程序的运行效率。
2、列举存储系统中程序访问的局部性原理的若干应用。(Cache、快表TLB等)及应用该原理分析程序的效率。
程序访问的局部性原理包括时间局部性和空间局部性。其中时间局部性指的是程序中访问的数据在短时间内可能被多次访问;空间局部性指的是程序中访问的数据在空间上可能是连续的或者相邻的。
Cache是存储系统中应用空间局部性原理的典型例子。计算机中的Cache是指位于CPU和主存之间的一层高速缓存,用于存储CPU频繁访问的指令和数据。Cache中存储的内容是从主存中取出的数据块,当CPU需要访问某个数据时,首先在Cache中查找,如果找到则可以快速访问,否则需要从主存中读取,这个过程会导致较长的访问延迟。Cache利用了空间局部性原理,将频繁访问的数据块存储在高速缓存中,加速了CPU对数据的访问,从而提高了程序的执行效率。
快表TLB也是存储系统中应用空间局部性原理的典型例子。TLB是Translation Lookaside Buffer的缩写,用于存储虚拟地址到物理地址的映射关系。CPU在执行程序时,需要将虚拟地址转换为物理地址,这个过程需要访问主存中的页表,这会导致较长的访问延迟。为了加快地址转换的速度,CPU使用TLB来缓存虚拟地址到物理地址的映射关系。当CPU需要访问某个虚拟地址时,首先在TLB中查找,如果找到对应的物理地址,则可以快速访问,否则需要访问主存中的页表。快表TLB利用了空间局部性原理,将频繁访问的虚拟地址到物理地址的映射关系存储在高速缓存中,加速了地址转换的速度,从而提高了程序的执行效率。
除了Cache和快表TLB,还有一些应用时间局部性原理的技术,比如指令流水线和预取技术。指令流水线将指令执行过程分为多个阶段,每个阶段由不同的硬件单元完成,当一个指令的某个阶段执行完毕后,下一条指令就可以立即进入该阶段执行,从而加速指令的执行速度。预取技术通过预先从主存中读取数据块,将其存储在Cache中,以便CPU需要访问这些数据时可以快速访问,从而加速程序的执行速度。这些技术都利用了时间局部性原理,将频繁访问的指令和数据存储在高速缓存中,加速了程序的执行效率。