"页式存贮管理是操作系统中的一种内存管理技术,主要目的是高效地管理和分配内存资源。在页式存贮管理中,作业的地址空间被划分为若干个固定大小的页,通常这些页的大小是2的幂,如1K、2K、4K或8K字节。内存则相应地被分割成与页相同大小的块,称为页面。这样的划分便于进行内存分配和回收。
在内存分配时,通常采用位示图来跟踪内存块的状态。位示图中的每个二进制位代表一个内存块,位值为0表示该块未分配,为1表示已分配。通过计数器count可以追踪空闲块的数量。例如,如果内存有1024个页面,每个内存单元长度为20位,那么位示图将占用1024/20个内存单元。对于1GB内存,每块1024B,每个内存单元32位的情况,位示图将占用的内存空间计算如下:
1GB = 1024 * 1024 * 1024B = 2^30B
每块1024B = 2^10B
所以需要的位示图大小为:(2^30 / 2^10) / 32 = 2^20 / 32 = 2^16 / 2 = 2^15个内存单元
操作系统是计算机系统的核心,负责管理硬件资源和软件资源,包括CPU、内存、I/O设备等。操作系统不仅管理这些资源,还控制程序的执行,并为用户提供友好的接口,使得用户能够更加方便地使用计算机。操作系统分为多种类型,如批处理系统、分时系统、实时系统和分布式系统,每种系统都有其特定的应用场景和特点。
在计算机的操作系统中,时间片是用于分时系统的一个概念,通过轮转的方式分配CPU时间给各个进程,确保多个用户可以同时进行交互。多道程序设计允许同时在内存中驻留多个程序,提高了系统资源的利用率和整体的吞吐量。并发和并行是操作系统中处理任务执行的两种方式,前者指的是宏观上看起来任务是同时进行的,但实际上可能交替执行;后者则意味着任务确实是在同一时刻执行,这通常需要多处理器或多核支持。
操作系统的历史发展受到硬件进步、用户需求和软件复杂性的推动。早期的操作系统主要是为了提高硬件利用率,随着时间的推移,操作系统的目标逐渐扩展到提高效率、方便用户、支持系统的可扩展性和开放性,以适应不断变化的技术环境和用户需求。
学习操作系统有助于理解计算机系统的底层工作原理,能够设计和改进操作系统,更好地选择和使用操作系统,同时也能掌握系统软件设计和并发程序设计的方法。"