"操作系统第四-十章自测题及解答:地址转换、存储保护、重定位和存储管理"
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更新于2024-01-15
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操作系统中,将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程被称为地址转换。这是操作系统中非常重要的一部分,因为它负责将作业的逻辑地址映射到实际的物理地址,使得程序能够正确地在内存中执行。
在分区分配中的存储保护方面,通常采用了两种方法,分别是基址限制和界限寄存器。基址限制方法是通过在硬件上设置一个基址寄存器来记录作业在内存中的起始位置,在运行过程中,通过加上相应的偏移量来计算实际的物理地址。界限寄存器方法则是通过在硬件上设置一个界限寄存器来限制作业所能使用的内存空间的大小,防止作业越界访问。
对于重定位,有两种常见的方式,即静态重定位和动态重定位。静态重定位是在程序加载到内存之前进行的,它将作业的逻辑地址直接映射到物理地址,由于静态重定位是在加载时完成的,因此程序运行时不会再发生地址转换。而动态重定位则是在程序运行时根据需要进行的,它将作业的逻辑地址转换为物理地址,这种方式的好处是可以提高内存的利用率,但是每次地址转换都会带来一定的开销。
在虚拟存储管理中,虚拟地址空间指的是逻辑地址空间,它是程序所能访问的地址空间范围。而实地址空间则指的是物理地址空间,它是实际存在于内存中的地址空间范围,它的大小受到硬件限制。虚拟内存的引入可以使得程序能够使用比物理内存更大的地址空间,从而提高了程序的运行效率。
在段式虚拟存储管理中,程序所使用的最大段数以及每个段的最大长度是由硬件来决定的。通过硬件设置段表和段界限寄存器,可以限制每个段的大小以及程序所使用的最大段数,从而实现对虚拟地址空间的管理。
在段页式存储管理系统中,每个程序都有一个段表和一组页表。段表用于存储程序的段信息,页表用于存储程序的页信息。在访问内存时,需要先通过段表将逻辑地址转换为内存地址,然后再通过页表将内存地址转换为物理地址,最后才能访问内存中的数据。
当选择不合适的页面淘汰算法时,可能会出现抖动现象。页面淘汰算法是用来决定在内存不足时,应该将哪些页面置换出去。常用的页面淘汰算法有先进先出(FIFO),选择淘汰最长时间未使用的页;最不经常使用(LFU),选择淘汰在主存驻留时间最长的页;最近最少使用(LRU),选择淘汰最近最少使用的页。选择合适的页面淘汰算法可以提高程序的运行效率。
综上所述,操作系统中的地址转换以及存储管理是非常重要的内容。通过合理的地址转换和存储管理策略,可以提高程序的运行效率,并且保证程序的安全性和稳定性。因此,在学习和理解这些内容的过程中,需要加深对于操作系统原理和实现的理解,从而能够更好地应用和开发操作系统。
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巴蜀明月
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