操作系统内存管理:SCAN算法与分页机制解析

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"本资源主要涵盖了操作系统中的内存管理和调度算法,特别是SCAN(扫描)调度算法和电梯调度算法。同时,提到了操作系统中的一些基本概念,如逻辑地址与物理地址的转换、动态加载与动态链接、连续与非连续内存分配、分页机制、页表结构、分段管理以及请求分页存储管理。此外,还涉及到了页式管理系统的逻辑地址结构、地址映射过程以及页表的作用。" 在操作系统中,内存管理是核心功能之一,它涉及到如何有效地分配和使用有限的内存资源。连续内存分配是早期的操作系统中常见的一种方法,它将内存分配给程序时连续划分空间。然而,这种方法存在碎片问题,因此后续发展出了非连续内存分配技术,如分页和分段管理。 分页管理将内存划分为固定大小的页框,并且程序的逻辑空间也被分割成相同大小的页。页表用于存储页号到物理页框号的映射,从而实现从逻辑地址到物理地址的转换。页面大小通常取2的幂,以便于计算和地址转换。在请求分页系统中,不是一次性加载所有页面,而是按需加载,这可能导致频繁的页面调入调出,即所谓的“颠簸”或“抖动”现象。 SCAN调度算法,也被称为电梯调度算法,是一种磁盘调度算法。在该算法中,磁头按照一个方向移动,访问沿途遇到的所有请求,直到达到磁盘的边界,然后反转方向,继续服务其他请求。这样做的目的是减少平均寻道时间。描述中给出了两个例子,分别展示了磁头从高磁道向低磁道和从低磁道向高磁道移动时的寻道情况。 地址重定位是将逻辑地址转换为物理地址的过程,这是在程序执行时由硬件或操作系统完成的。动态重定位允许在程序运行期间改变其地址空间,以适应内存需求的变化。 简答题涉及动态重定位的引入原因和实现方式,主要是为了适应进程在内存中的浮动,整理内存空间,以及解决地址空间的动态调整问题。实现通常通过硬件支持的基址寄存器和限长寄存器来完成,或者在软件层面进行地址映射。 这份资源提供了关于操作系统内存管理的深入理解,包括基本概念、页式和段式管理、地址映射以及磁盘调度算法,对于学习和理解操作系统原理具有很高的价值。