?2021年10月自考02326操作系統(tǒng)復(fù)習資料2

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2021年10月自考02326操作系統(tǒng)復(fù)習資料2

一、計算機系統(tǒng)中的存儲器

常用寄存器及功能：

1、指令寄存器——用于存放當前從主存儲器中讀出的指令;

2、通用寄存器——用于存放當前參加運算的操作數(shù)、運算結(jié)果等;

3、控制寄存器——用于存放控制信息以保證程序的正確執(zhí)行和系統(tǒng)安全。

主存儲器：存儲容量較大，存取速度快;

高速緩沖存儲器：速度快于主存，造價高;

輔助存儲器：存儲容量大，可長期存儲，處理器不能直接讀寫，必須讀到主存儲器中才能被處理器訪問。

二、重定位

絕對地址：把主存空間的地址編號稱為絕對地址，與絕對地址相對應(yīng)的主存空間稱為物理地址空間;

邏輯地址：用戶程序中使用的地址稱為邏輯地址，與邏輯地址相對應(yīng)的存儲空間稱為邏輯地址空間;

重定位(地址轉(zhuǎn)換)：把邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對地址的工作稱為重定位或者地址轉(zhuǎn)換，重定位分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種;

1、靜態(tài)重定位：地址轉(zhuǎn)換工作在作業(yè)執(zhí)行前集中一次完成，在執(zhí)行過程中無需再進行地址轉(zhuǎn)換;

2、動態(tài)重定位：需要由軟件和硬件相互配合來實現(xiàn)，在執(zhí)行指令時根據(jù)需要將邏輯地址與基地址相加得到絕對地址;

三、單用戶連續(xù)存儲管理

操作系統(tǒng)占用一部分存儲空間，其余剩下的主存空間都分配給一個作業(yè)使用，即在任何時刻主存儲器中最多只有一個作業(yè)，因此不必考慮作業(yè)在主存儲器中的移動問題，可采用靜態(tài)重定位方式進行地址轉(zhuǎn)換;

四、固定分區(qū)存儲管理

1、主存空間的分配與收回：設(shè)置分區(qū)表，為每個分區(qū)設(shè)置標志位，0為空閑;非0為占用;

2、地址轉(zhuǎn)換和存儲保護：設(shè)置下限寄存器和上限寄存器對存儲進行保護，超出上下限范圍即由硬件產(chǎn)生“地址越界”中斷事件;

3、提高主存空間的利用率：根據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)的作業(yè)的大小和數(shù)量來劃分分區(qū)，盡可能使各分區(qū)被充分利用;劃分分區(qū)時按分區(qū)大小進行排列，低地址部分是較小的分區(qū)，高地址部分是較大的分區(qū);按作業(yè)對主存空間的需求量排成多個隊列;

五、可變分區(qū)存儲管理

1、主存空間的分配與回收：

最先適應(yīng)分配算法：第一個能滿足作業(yè)長度要求的空閑區(qū);

最優(yōu)適應(yīng)分配算法：能滿足作業(yè)要求的最小空閑區(qū);

最壞適應(yīng)分配算法：能滿足作業(yè)要求的最大空閑區(qū);

回收時同時收回相鄰的區(qū)域;

2、地址轉(zhuǎn)換和存儲保護：采用可變分區(qū)方式管理時，一般均采用動態(tài)重定位方式裝入作業(yè)，需要有硬件地址轉(zhuǎn)換機制作支持：基址寄存器、限長寄存器;

基址寄存器≤絕對地址≤限長寄存器

3、移動技術(shù)：移動技術(shù)的目的有兩個：一是集中分散的空閑區(qū);二是便于作業(yè)動態(tài)擴充主存;

需要注意兩個問題：一是移動會增加系統(tǒng)開銷;二是移動是有條件的，并是不任何一個作業(yè)都適合移動;

六、頁式虛擬存儲管理：

需要解決的兩個問題：

一是怎樣知道主存儲器中哪些塊已被占用，哪些塊是空閑的：主存分配表;采用位示圖實現(xiàn)，每一位代表一塊主存;塊號=字號*字長+位號、字號=[i/字長]、位號=I mod字長;[]表示取整;

二是作業(yè)信息被分散存放后如何保證作業(yè)的正確執(zhí)行：采用動態(tài)重定位的方式裝入作業(yè)，作業(yè)執(zhí)行時由硬件的地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)來完成從邏輯地址到絕對地址的轉(zhuǎn)換工作;絕對地址=塊號*塊長+頁內(nèi)地址;由于分塊和分面的大小一致，再利用二進制乘法的特性，只要把邏輯地址中的頁內(nèi)地址作為絕對地址中的低地址部分，而根據(jù)頁號從頁表中查得主存塊號作為絕對地址中的高地址部分，就能得到應(yīng)訪問的主存儲器的絕對地址;快表：利用高速緩沖存儲器存放頁表的一部分，把存放在調(diào)整緩沖存儲器中的部分頁表稱為快表;快表的淘汰策略：最簡單的是先進先出;

頁式存儲管理有利于實現(xiàn)多個作業(yè)共享程序和數(shù)據(jù)。

七、虛擬存儲器：

頁式虛擬存儲管理的實現(xiàn)：缺頁中斷;

頁面調(diào)度：采用某種算法選擇一頁暫時調(diào)出，把它存放到磁盤上去，讓出主存空間，用來存放當前要使用的頁面，這一過程稱為頁面調(diào)度;

抖動(顛簸)：頁面調(diào)度非常頻繁一致于使大部分時間都花費在來回調(diào)度上，稱為抖動;

頁面調(diào)度算法：一是先進先出調(diào)度算法;二是最近最久未使用調(diào)度算法;三是最近最不經(jīng)常使用算法。

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