第三章儲存器管理
1 源程式變為記憶體中可執行的程式需要經過哪些步驟？這些步驟分別有哪幾種方式？
a編譯：源**編譯成目標模組.obj
b鏈結：與庫函式鏈結在一起，形成裝入模組（靜態鏈結、裝入記憶體時動態鏈結、執行時動態鏈結）
c裝入：裝入記憶體執行。有絕對裝入（絕對位址）、可重定位裝入（靜態重定位；裝入時位址重定位）、動態執行時裝入（動態重定位；執行時位址重定位，需要重定位暫存器支援）；
2 什麼叫重定位？動態重定位特點是什麼？（重定位的好處）
在儲存器管理中什麼是重定位？為什麼要引進重定位技術？2014
當裝入程式將可執行**裝入記憶體時，把邏輯位址轉換成實體地址的過程，叫重定位。（一般沒特殊說明，指的就是動態重定位）
1將程式分配到不連續的儲存器中；
2只需投入部分**即可執行；
3執行期間，根據**需求動態申請記憶體；
4便於程式段的共享，可用向使用者提供乙個比儲存空間大很多大位址空間。
3 記憶體是如何進行保護的？（訪問記憶體的位址是如何識別正確性的？）
（記憶體保護是為了確保作業系統的位址區不受使用者程序的影響）
使用重定位暫存器（含最小實體地址）和界位址暫存器（邏輯位址）來保護的。
首先將邏輯位址與界位址比較，小於則與重定位位址相加對映成實體地址；大於則出現越界中斷。
4 什麼是覆蓋技術、交換技術？
覆蓋：把使用者空間分成乙個固定區和若干的覆蓋區，經常活躍的放在固定區，其他按需要調入覆蓋區。
覆蓋優缺點：打破了將程序全部資訊裝入記憶體才能執行的限制；
當同時執行的程式**量大於記憶體仍不能執行、並且使用者需給出覆蓋區的結構
交換：即中級排程的程序的換入和換出。
（現在已經不使用覆蓋技術，現在是通過虛擬儲存技術來解決的）
1 記憶體分配管理有哪些方式？
根據作業是否在同一分區劃為連續分配和非連續分配。
a連續分配：1單一連續分配、2固定分割槽、3動態分割槽。
b非連續分配：1分頁、2分段、3段頁式（每個又根據是否使用虛擬記憶體技術分為基本和請求）
2 簡述連續分配管理的方式有哪些？優缺點有什麼？
a單一連續分配：分為系統區和使用者區。無需記憶體保護。
優缺點：有內部碎片，記憶體利用率低，且只適用於單任務單使用者的os中。
b固定分割槽分配：將記憶體空間劃分為固定大小區域，每個區域只裝入一道作業。
缺點：程式太大放不進去、主存利用率低、產生內部碎片。
c動態分割槽分配：根據程序大小動態建立分割槽，使分割槽大小正好適應程序需要。
缺點：剛開始的時候是比較好的，後面會導致外部碎片的產生。
3 什麼是內部碎片？外部碎片、通過什麼技術來解決？
內部碎片：程式小於固定分割槽大小，導致分割槽內部空間有剩餘。
外部碎片：在分割槽外部產生難以使用的碎片。
外部碎片通過「緊湊」技術來解決。
4 動態分割槽分配的空閒分割槽的分配策略有哪些？優缺點是什麼？
首次適應演算法first fit：空閒分割槽按位址順序次序鏈結起來，每次都分配第乙個；
最佳適應演算法best fit：空閒分割槽按從小到大鏈結起來，每次分配最能適應程式大小的那乙個；
最壞適應演算法worst fit：空閒分割槽按從大到小順序鏈結起來，每次分配最大的空間；
迴圈首次適應演算法next fit：首次適應演算法；只不過下一次尋找是從上一次結束位置開始。
first fit：最簡單，且效果最好、最快的。
缺點是記憶體低址部分出現很多小的分割槽，且每次查詢都要經過這些分割槽。
best fit：實際上比較差，因為每次分配都留下難以利用的記憶體塊，產生最多的碎片。
worst fit：導致很快沒有可用的大的記憶體塊。
next fit：它試**決首次適應演算法的問題，但實際上會導致在記憶體末尾分配空間。比首次還差。
1 連續分配的固定分割槽分配與非連續的分頁管理有什麼不同？
分頁在形式上看與固定分割槽一樣，但實際上不一樣；
分頁的大小比固定分割槽小很多，且分頁是按程序分頁，記憶體分塊（頁框），程序按塊為單位申請空間，所以只會在最後一塊中產生頁內碎片，所以不會產生外部碎片。這會使乙個作業的程序可能被分到了不同的塊中。
2 什麼是頁表？
分頁儲存管理系統中，頁表的主要作用是什麼？現代大多數計算機系統都支援非常大的邏輯位址空間，這給頁表設計帶來什麼問題？（頁表太大）2014
頁表是為了便於在記憶體中找到程序中每個頁面對應的物理塊號，系統為每乙個程序建立一張頁表，記錄在記憶體中物理塊號，頁表也一般放在記憶體中。
3 分頁管理方式存在哪兩種主要的問題？
每次訪問記憶體需要邏輯位址轉化到實體地址，所以轉化速度必須快；【快表】
每個程序引入頁表機制，頁表不能太大，否則記憶體利用率低【多級分頁和請求分頁】（見下）
4頁表太大會帶來什麼問題？解決方法有哪些？
難以在記憶體中找到一塊連續的位址，放下這麼大的頁表。即便是找到，也會占用記憶體很大的空間，記憶體的空間利用率下降。
1採用離散分配方式解決難以找到一塊連續的大記憶體空間；【多級頁表】
2只需將當前需要的部分頁表項調入記憶體，其餘頁表項駐留在外存上。【請求分頁】
5 頁表是什麼組成的？分頁的位址結構？
整張頁表，是由乙個個頁表項組成。每乙個頁表項由頁號和所對應的塊號組成。
分頁的位址結構由「頁號」+「頁內偏移量」組成。例如位址長度32位（頁號31~12，頁內偏移11~0）則
1「頁號」就是整張頁表中頁表項的偏移量。（現在頁號20位，即能支援的頁表項個數為220個。最大頁表項所對應的頁號是220-1。
2如果把一頁裡面放滿頁表編號（不是頁號，頁號是一頁裡面的頁表項的偏移量），即該一頁中的頁號中的一位對應一張頁表，就是能支援最大頁數。（位址空間所允許的最大頁數為220頁）
3「頁內偏移量」就是一頁的大小。（現在頁內偏移量為12位，即212b=4kb。即現在一頁的大小為4kb）
6慢表的位址變換過程？（整個過程由硬體自動完成）
整個過程就是把邏輯位址的頁號替換成物理塊號，就變為了實體地址。（假設頁面大小l=1kb，頁號2對應物理塊8，計算邏輯位址2500的實體地址？）
1系統常設「頁表暫存器」，存放該頁表的記憶體開始位址f和頁表長度m。（平時放在pcb中，要用時才調入暫存器）
（先找到該頁表，頁表長度為1024b）
2根據邏輯位址計算頁號p和頁內偏移量w -> 比較頁號p與頁表長度m（頁號是頁表的裡面乙個頁表項的偏移量與頁表長度，即總的頁表項相比較）->
（頁號p=邏輯位址/頁面大小；頁內偏移量w=邏輯位址%頁面大小）
（現在頁號p= 2500/1024b=2；頁內偏移量w=2500%1024b=452）
3 p（2<1024，繼續找到2對應8）
4 最後形成實體地址（注意：塊號在高位上，快內偏移在低位上，不能直接相加，需要把塊號*快內偏移最大量+快內偏移）
（實體地址=8*1024+452=8644）
7 什麼是快表？有快表和只有慢表訪存到次數是多少？
頁式管理中為什麼要設定頁表和快表？（加快位址重定位速度，從而加快了訪問速度）2011
快表：在高速緩衝器cache中增設當前訪問的若干表項，它是記憶體中頁表（慢表）的乙個很小的副本。
只有慢表需訪問兩次：一次訪問記憶體的頁表，轉化成實體地址後，再一次訪問記憶體。
（命中的）快表訪問一次記憶體：雖然是一次cache一次記憶體，但訪問記憶體只有1次。
8快表位址變換過程？快表計算
有些是慢表快表同時查詢、有些是先找快表（一般不用同時查詢）；
1快表找到則直接可以形成實體地址。
2快表找不到，則找到慢表中的表項時，同時更新快表。然後再次從頭訪問。
如果是請求分頁，還可能出現該頁（不是頁表項）不在記憶體的情況，需要缺頁中斷處理，調入該頁、並且修改頁表。
最後一定要記住分頁快表中拿到的是位址，還需要再次訪問記憶體拿到資料。
例：現在記快表訪問時間為a，缺頁中斷處理時間為b，訪問記憶體時間為c
則能命中快表的總的訪問時間：a+c（訪問a拿到位址，再訪問c拿資料）
不能命中快表的總的訪問時間：a+c+c（訪問a失敗，訪問c拿到位址，再訪問c拿資料）
不能命中快表且記憶體中沒有該頁框：a+c+b+a+c（訪問a失敗，訪問c失敗，中斷處理b，然後再訪問a拿到位址，再訪問c拿到資料）
9兩級分頁的位址轉換過程？
先找頂級頁表（只有一張），然後找到對應的頁表項，取到二級頁表的塊號；
根據該塊號找二級頁表，然後找到對應的頁表項，取到對應的塊號；
最後塊號與頁內偏移形成最終的實體地址。
10 兩級分頁的位址結構？
「頂級頁表」+「二級頁表」+「頁內偏移量」（假設32位位址，31~22頂級頁表，21~12二級頁表，11~0頁內偏移量）
1二級分頁就是把頂級頁表的一頁來裝二級分頁的頁表編號，所以頂級頁表的一位對應二級分頁的一張頁表。
2二級頁表總的頁表項數=頂級頁表數目*每乙個頂級頁表對應的二級頁表數目（210*210=220項，就是兩個位數相加）
3分頁：一頁大小為akb，乙個頁表項大小為bkb，則一頁可放a/b個頁表項；
程序大小為ckb，則該程序可以分為c/a頁作為二級頁表；
固二級頁表項有c/a個項，將其分頁，可以分為(c/a)/(a/b)=cb/a2頁；
這些頁對應出來的就是就是頂級頁表的頁表項數cb/a2項。
4 32位系統分頁（32位，即232b=4gb，假設一頁4kb，頁表項大小為4b）
則一頁可容納4kb/4b=210個頁表項；
這些位址空間可以分為4gb/4kb=220個頁面，這些頁面對應頁表項也有這麼多，固向上分頁可以分出220/210=210個頁面，這些頁面對應的頁表項剛好塞進一頁，固只需要二級分頁即可。
5 64位系統分頁（64位，即264b，假設一頁4kb，頁表項大小為8b，偏移欄位12位）
作業系統第三章處理器管理
第三章本章從多道程式設計出發,引入了程序的概念,程序的基本狀態和程序佇列等基本內容,同時對中斷系統進行了詳細介紹 在此基礎上,對程序排程策略進行了詳盡的敘述.本章是本節中比較重要的章節,由於程序的概念十分重要又相當抽象,讀者可以結合下面的講解深入理解本章的內容 第1節多道程式設計 一,重要知識點 要...
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《工程專案管理》考研複習整理第三章
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