操作系统内存管理:连续分配与虚拟存储
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更新于2024-08-16
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"该资源主要聚焦于计算机操作系统的内存管理部分,特别针对考研复习。内容涵盖了内存管理的基础概念,如程序装入与链接、逻辑地址与物理地址空间、内存保护,以及连续分配和非连续分配管理方式。此外,还详细讨论了虚拟内存管理,包括请求分页、页面置换算法(如OPT、FIFO、LRU和CLOCK),页面分配策略,请求分段和段页式管理方式。资源强调理解各种管理方式的工作原理、优缺点以及防止抖动的策略,如工作集和程序局部性原理的应用。"
在操作系统中,内存管理是至关重要的,它确保了多个程序能够高效地共享有限的内存资源。第四章主要涉及以下几个知识点:
1. 存储器的层次结构:多级存储体系包括CPU寄存器、主存、高速缓存、磁盘缓存、磁盘和可移动存储介质。这种层次结构旨在通过缓存技术减少访问时间并优化性能。
2. 程序的装入和链接:装入方式包括绝对装入、可重定位装入(静态和动态);链接则有静态链接、装入时动态链接和运行时动态链接。这些过程确保程序正确地定位和组合到内存中。
3. 连续分配方式:包括单一连续分配(整个内存给一个程序)、固定分区分配(预先划分内存空间,可能导致碎片)和动态分区分配(根据需要动态分配,有首次适应、循环首次适应、最佳适应、最差适应等算法来选择分区)。
4. 非连续分配管理方式:主要介绍分页、分段和段页式管理。分页将内存划分为固定大小的页,分段按照逻辑单元(如函数或数据结构)进行分配,段页式结合了两者的优点,既支持模块化编程又利用了分页的效率。
5. 虚拟内存:虚拟内存提供了一种超越实际物理内存限制的机制,通过请求分页和分段管理,使得程序可以运行在比实际内存大的地址空间中。页面置换算法如OPT、FIFO、LRU和CLOCK用于处理页故障,确定哪些页应该被换出以腾出空间。
6. 页面分配策略:如最佳适应和最差适应,旨在优化内存利用率,但需要避免因频繁的小块分配和回收导致的抖动现象。
7. 抖动与工作集理论:理解程序局部性原理,即程序倾向于在一段时间内集中访问一部分内存,以此来优化页面调度,减少不必要的页交换。
这些知识点对于理解操作系统如何高效管理内存至关重要,是考研备考中的重点内容。考生应深入理解各种管理策略和算法的工作原理,并能比较其优缺点,以便在考试中灵活应用。
2020-09-13 上传
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