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如何通过全渠道覆盖用户更多的碎片时间

归档日期:07-09       文本归类:段式存储系统      文章编辑:爱尚语录

  面主要介绍连续配存储管理、覆盖与交换技术及页式与段式存储管理等基本概念原理

  种管理式内存两区域:系统区用户区应用程序装入用户区使用用户区全部空间其特点简单适用于单用户、单任务操作系统CP/MDOS 2.0采用种式种式优点易于管理存着些问题足处例要求内存空间少程序造内存浪费;程序全部装入使少使用程序部占用—定数量内存

  支持道程序系统系统支持程序并发执行引入区式存储管理区式存储管理内存些相等或等区操作系统占用其区其余区由应用程序使用每应用程序占用或几区区式存储管理虽支持并发难进行内存区共享

  区式存储管理引两新问题:内碎片外碎片前者占用区内未利用空间者占用区间难利用空闲区(通空闲区)实现区式存储管理操作系统应维护数据结构区表或区链表表各表项般包括每区起始址、及状态(否已配)

  区式存储管理采用项技术内存紧缩(compaction):各占用区向内存端移各空闲区合并空闲区种技术提供某种程度灵性同存着些弊端例:占用区进行内存数据搬移占用CPU~t寸间;占用区程序进行浮则其重定位需要硬件支持

  固定式区特点内存划若干固定连续区区相等:种作适合于相同程序并发执行(处理类型相同象)区等:区、适量等区及少量区根据程序配前空闲、适区种技术优点于易于实现销缺点主要两:内碎片造浪费;区总数固定限制并发执行程序数目

  态区特点态创建区:装入程序按其初始要求配或其执行程通系统调用进行配或改变区与固定区相比较其优点:没内碎片却引入另种碎片——外碎片态区区配寻找某空闲区其需于或等于程序要求若于要求则该区割两区其区要求并标记占用另区余部并标记空闲区配先序通内存低端高端态区区释放程要注意问题相邻空闲区合并空闲区

  首先适配(nrst-fit):按区内存先序查找找符合要求第区进行配该算配释放间性能较较空闲区保留内存高端随着低端区断划产较区每配查找间销便增

  适配(next-fit):按区内存先序配区起查找({区再始}找符合要求第区进行配该算配释放间性能较使空闲区布更均匀较空闲区易保留

  佳适配(best-fit):按区内存先序查找找其与要求相差空闲区进行配别看外碎片较;整体看形较外碎片优点较空闲区保留

  坏适配(worst- fit):按区内存先序查找找空闲区进行配基本留空闲区易形外碎片由于较空闲区保留内存需求较进程需要运行其要求易满足

  引入覆盖(overlay)技术目标较用内存运行较程序种技术用于道程序系统与区式存储管理配合使用覆盖技术原理简单程序几代码段或数据段按照间先占用公共内存空间程序必要部(用功能)代码数据驻内存;选部(用功能)平存放外存(覆盖文件)需要才装入内存存调用关系模块必同装入内存相互覆盖覆盖技术缺点编程必须划程序模块确定程序模块间覆盖关系增加编程复杂度;外存装入覆盖文件间延换取空间节省覆盖实现式两种:函数库式实现或操作系统支持

  交换(swapping)技术程序并发执行暂能执行程序送外存获空闲内存空间装入新程序或读保存外存处于绪状态程序交换单位整进程址空间交换技术用于道程序系统或型系统与区式存储管理配合使用称作换或滚进/滚(roll-in/roll-out)其优点增加并发运行程序数目并给用户提供适响应间;与覆盖技术相比交换技术另显著优点影响程序结构交换技术本身存着足例:换换控制增加处理器销;程序整址空间都进行换没考虑执行程址访问统计特性

  前面几种存储管理进程配空间连续使用址都物理址允许进程散许连续空间避免内存紧缩减少碎片基于思想通引入进程逻辑址进程址空间与实际存储空间离增加存储管理灵性址空间存储空间两基本概念定义:

  址空间:源程序经编译目标程序存于所限定址范围内范围称址空间址空间逻辑址集合

  存储空间:指主存系列存储信息物理单元集合些单元编号称物理址存储空间物理址集合

  1)基本原理程序逻辑址空间划固定页(page)物理内存划同页框(pageframe)程序加载任意页放内存任意页框些页框必连续实现离散配该需要CPU硬件支持实现逻辑址物理址间映射页式存储管理式址结构由两部构前部页号部页内址图4-2所示

  种管理式优点没外碎片每内碎片超页比前面所讨论几种管理式进步程序必连续存放便于改变程序占用空间(主要指随着程序运行态数据增所要求址空间相应增)缺点仍旧要求程序全部装入内存没足够内存程序能执行

  2)页式管理数据结构页式系统进程建立操作系统进程所页配页框进程撤销收所配给页框程序运行期间允许进程态申请空间操作系统要进程申请空间配物理页框操作系统完些功能必须记录系统内存

  实际页框使用情况操作系统要进程切换确切换两同进程址空间物理内存空间映射要求操作系统要记录每进程页表相关信息完述功能—页式系统般要采用数据结构

  物理页面表:整系统物理页面表描述物理内存空间配使用状况其数据结构采用位示图空闲页链表

  请求表:整系统请求表描述系统内各进程页表位置用于址转换结合各进程PCB(进程控制块)

  页式系统指令所给址两部:逻辑页号页内址CPU内存管理单元(MMU)按逻辑页号通查进程页表物理页框号物理页框号与页内址相加形物理址(见图4-3)述程通由处理器硬件直接完需要软件参与通操作系统需进程切换进程页表首址装入处理器特定寄存器即般说页表存储主存处理器每访问内存操作数要访问两内存第用查找页表操作数逻辑址变换物理址;第二完真读写操作做间耗费严重缩短查找间页表内存装入CPU内部关联存储器(例快表)实现按内容查找址变换程:CPU给效址由址变换机构自页号送快表并页号与快表所页号进行比较且种比较同进行若其与相匹配页号表示要访问页页表项快表于直接读该页所应物理页号需访问内存页表由于关联存储器访问速度比内存访问速度快

  段式存储管理程序址空间划若干段(segment)每进程二维址空间前面所介绍态区配式系统整进程配连续内存空间段式存储管理系统则每段配连续区进程各段连续存放内存同区程序加载操作系统所段配其所需内存些段必连续物理内存管理采用态区管理某段配物理内存采用首先适配、适配、佳适配等收某段所占用空间要注意收空间与其相邻空间合并段式存储管理需要硬件支持实现逻辑址物理址映射程序通段划模块代码段、数据段、共享段做优点:别编写编译源程序文件并且针同类型段采取同保护按段单位进行共享总说段式存储管理优点:没内碎片外碎片通内存紧缩消除;便于实现内存共享缺点与页式存储管理缺点相同进程必须全部装入内存

  实现段式管理操作系统需要数据结构实现进程址空间物理内存空间映射并跟踪物理内存使用情况便装入新段候合理配内存空间

  ·进程段表:描述组进程址空间各段指向系统段表表项索引每段段基址(baseaddress)

  段式管理系统整进程址空间二维即其逻辑址由段号段内址两部组完进程逻辑址物理址映射处理器查找内存段表由段号段首址加段内址实际物理址(见图4—4)程由处理器硬件直接完操作系统需进程切换进程段表首址装入处理器特定寄存器寄存器般称作段表址寄存器

  页式段式系统许相似处比两者都采用离散配式且都通址映射机构实现址变换概念两者区别主要表现:

  ·页信息物理单位页实现离散配式减少内存外零提高内存利用率或者说页仅仅由于系统管理需要用户需要段信息逻辑单位含组其意义相完整信息段目更满足用户需要

  ·页固定且由系统决定逻辑址划页号页内址两部由机器硬件实现段度固定且决定于用户所编写程序通由编译系统源程序进行编译根据信息性质划

  ·页式系统址空间维即单线性址空间程序员需利用标识符即表示址段作业址空间二维程序员标识址既需给段名需给段内址

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