页式存储管理：概念与操作系统原理

"分页的概念-操作系统原理+复习提纲" 在操作系统中，分页是一种内存管理技术，它将程序的地址空间划分为固定大小的块，这些块被称为页面。同样，物理内存也被分割成与页面相同大小的块，称为内存块或页框。这种划分的目的是为了更有效地管理和分配内存资源，以及实现虚拟地址到物理地址的映射。 页面的大小通常是2的幂次，例如1KB、2KB或4KB等，这样设计是为了简化地址转换的计算。在页式存储管理系统中，地址映射是核心问题之一，它涉及到如何将进程中的虚拟地址转换为内存中的物理地址。这通常通过页表来实现，页表中存储了每个虚拟页对应的物理页框号。 除了地址映射，页式存储管理还需要解决以下问题： 1. 调入策略：决定哪些页面应该在内存中，哪些应该保留在磁盘上的交换区，以便在需要时加载。常见的策略有最近最少使用（LRU）和先进先出（FIFO）等。 2. 淘汰策略：当内存满时，需要选择一些页面替换到磁盘上，以腾出空间给新的页面。淘汰策略应尽可能避免频繁的页面替换，以减少因磁盘I/O造成的性能损失。 3. 放置策略：确定新页面应插入内存的哪个位置，以优化空间利用率和减少冲突。 操作系统是计算机系统的核心组件，负责管理和协调计算机硬件和软件资源。其主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统和I/O管理等。在并发处理方面，操作系统通过进程和线程的概念来支持多个任务同时执行。进程是具有独立运行能力和资源需求的基本单位，而线程是进程内的执行流，可以共享进程资源，提高并发效率。 资源分配与调度是操作系统的关键任务，它涉及到如何合理地分配和回收各种硬件和软件资源，以确保系统的高效运行。死锁是资源分配中可能遇到的一个严重问题，它发生在两个或更多进程互相等待对方释放资源而无法继续执行的情况。为了避免和解决死锁，操作系统采用预定义的资源分配策略，如银行家算法，以及死锁预防和检测机制。 在复习操作系统原理时，理解上述概念和机制至关重要，因为它们不仅影响到系统的性能，还直接影响到用户程序的运行效率和稳定性。