Ⅰ 虚拟内存的调度介绍
1、页式虚存地址映射页式虚拟存储系统中,虚地址空间被分成等长大小的页,称为逻辑页;主存空间也被分成同样大小的页,称为物理页。相应地,虚地址分为两个字段:高字段为逻辑页号,低字段为页内地址(偏移量);实存地址也分两个字段:高字段为物理页号,低字段为页内地址。通过页表可以把虚地址(逻辑地址)转换成物理地址。
在大多数系统中,每个进程对应一个页表。页表中对应每一个虚存页面有一个表项,表项的内容包含该虚存页面所在的主存页面的地址(物理页号),以及指示该逻辑页是否已调入主存的有效位。地址变换时,用逻辑页号作为页表内的偏移地址索引页表(将虚页号看作页表数组下标)并找到相应物理页号,用物理页号作为实存地址的高字段,再与虚地址的页内偏移量拼接,就构成完整的物理地址。现代的中央处理机通常有专门的硬件支持地址变换。
2、转换后援缓冲器由于页表通常在主存中,因而即使逻辑页已经在主存中,也至少要访问两次物理存储器才能实现一次访存,这将使虚拟存储器的存取时间加倍。为了避免对主存访问次数的增多,可以对页表本身实行二级缓存,把页表中的最活跃的部分存放在高速存储器中,组成快表。这个专用于页表缓存的高速存储部件通常称为转换后援缓冲器(TLB)。保存在主存中的完整页表则称为慢表。
3、内页表是虚地址到主存物理地址的变换表,通常称为内页表。与内页表对应的还有外页表,用于虚地址与辅存地址之间的变换。当主存缺页时,调页操作首先要定位辅存,而外页表的结构与辅存的寻址机制密切相关。例如对磁盘而言,辅存地址包括磁盘机号、磁头号、磁道号和扇区号等。 段是按照程序的自然分界划分的长度可以动态改变的区域。通常,程序员把子程序、操作数和常数等不同类型的数据划分到不同的段中,并且每个程序可以有多个相同类型的段。在段式虚拟存储系统中,虚地址由段号和段内地址(偏移量)组成。虚地址到实主存地址的变换通过段表实现。每个程序设置一个段表,段表的每一个表项对应一个段。每个表项至少包含下面三个字段:
(1)有效位:指明该段是否已经调入实存。
(2)段起址:指明在该段已经调入实存的情况下,该段在实存中的首地址。
(3)段长:记录该段的实际长度。设置段长字段的目的是为了保证访问某段的地址空间时,段内地址不会超出该段长度导致地址越界而破坏其他段。段表本身也是一个段,可以存在辅存中,但一般驻留在主存中。
段式虚拟存储器有许多优点:
①段的逻辑独立性使其易于编译、管理、修改和保护,也便于多道程序共享。②段长可以根据需要动态改变,允许自由调度,以便有效利用主存空间。段式虚拟存储器也有一些缺点:
①因为段的长度不固定,主存空间分配比较麻烦。②容易在段间留下许多外碎片,造成存储空间利用率降低。
③由于段长不一定是2的整数次幂,因而不能简单地像分页方式那样用虚地址和实地址的最低若干二进制位作为段内偏移量,并与段号进行直接拼接,必须用加法操作通过段起址与段内偏移量的求和运算求得物理地址。因此,段式存储管理比页式存储管理方式需要更多的硬件支持。 段页式虚拟存储器是段式虚拟存储器和页式虚拟存储器的结合。实存被等分成页。每个程序则先按逻辑结构分段,每段再按照实存的页大小分页,程序按页进行调入和调出操作,但可按段进行编程、保护和共享。它把程序按逻辑单位分段以后,再把每段分成固定大小的页。程序对主存的调入调出是按页面进行的,但它又可以按段实现共享和保护,兼备页式和段式的优点。缺点是在映象过程中需要多次查表。在段页式虚拟存储系统中,每道程序是通过一个段表和一组页表来进行定位的。段表中的每个表目对应一个段,每个表目有一个指向该段的页表起始地址及该段的控制保护信息。由页表指明该段各页在主存中的位置以及是否已装入、已修改等状态信息。如果有多个用户在机器上运行,多道程序的每一道需要一个基号,由它指明该道程序的段表起始地址。虚拟地址格式如下: 基号 段号 页号 页内地址
Ⅱ 急!!操作系统的判断题目
1.操作系统的所有程序都必须常驻内存.╳
2. 进程获得处理机而运行是通过申请而得到的. ╳
3. 通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. ╳
4. 进程控制块中的所有信息必须常驻内存. ╳
5. 一旦出现死锁, 所有进程都不能运行. ╳
6. 所有进程都挂起时, 系统陷入死锁. ╳
7. 优先数是进程调度的重要依据, 一旦确定不能改变. ╳
8. 同一文件系统中不允许文件同名, 否则会引起混乱. ╳
9. 用户程序有时也可以在核心态下运行. ╳
10. 虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. ╳
11. 进程在运行中, 可以自行修改自己的进程控制块. ╳
12. 进程申请CPU得不到满足时, 其状态变为等待态. ╳
13. 在虚存系统中, 只要磁盘空间无限大, 作业就能拥有任意大的编址空间. ╳
14. 在内存为M的分时系统中, 当注册的用户有N个时,每个用户拥有M/N的内存空间.
15. 特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件. ╳
16. 由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力不足, 所以有必要引入其它的通讯原语或机制, 如send, receive或Monitor等. ╳
17. 大多数虚拟系统采用OPT(优化)淘汰算法是因为它确实可以得到最小的缺页率. ╳ 18. 实时系统中的作业周转时间有严格的限制. ╳
19. 文件的索引表全部存放在文件控制块中. ╳
20. 打印机是一类典型的块设备. ╳
21. 当一个进程从等待态变成就绪态, 则一定有一个进程从就绪态变成运行态. ╳
22. 执行系统调用时可以被中断. √
23. 在作业调度时, 采用最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时间. ╳
24. 在请求页式存储管理中, 页面淘汰所花费的时间不属于系统开销. ╳
25. 进程优先数是进程调度的重要依据, 必须根据进程运行情况动态改变. ╳ 26. 流式文件是指无结构的文件. √
27. 参与死锁的所有进程都占有资源. ╳
28. 页式存储管理中, 用户应将自己的程序划分成若干相等的页. ╳
29. 引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. √
30. 文件目录必须常驻内存. ╳
31. 固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间. ╳
32. 在文件系统中, 打开文件是指创建一个文件控制块. ╳
33. 存储保护的目的是限制内存的分配. ╳
34. 原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同. ╳
35. 清内存指令只能在管态下执行. √
36. 在大型多道程序设计系统中, 为充分利用外部设备, 应使运行的若干程序都是I/O型的. √
37. 在页式虚拟存储系统中, 页面长度是根据程序长度动态地分配的. ╳ 38. 如果信号量S的当前值为-5, 则表示系统中共有5个等待进程. ╳
39. 磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取. √
40. 系统处于不安全状态不一定是死锁状态. √
41. 有m个进程的操作系统出现死锁时, 死锁进程的个数为1<k≤m. √
42. 进程状态的转换是由操作系统完成的, 对用户是透明的. √
43. 优先数是进程调度的重要依据, 优先数大的进程首先被调度运行. ╳
44. 文件系统的主要目的是存储系统文档. ╳
45. 对文件进行读写前,要先打开文件. √
46. 所谓最近最少使用(LRU)页面调度算法是指将驻留在内存中使用次数最少的页面淘汰掉. ╳
47. 由于现代操作系统提供了程序共享的功能,所以要求被共享的程序必须是可再入程序. √
48. 参与死锁的进程至少有两个已经占有资源. √
49. 在页式虚拟存储系统中,页面长度固定并且是硬件的设计特性. √
50. 不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行. ╳
51. 设置中断屏蔽指令可以在目态下执行. ╳
Ⅲ 操作系统题目
1A.为内外存容量之和
Ⅳ 虚拟内存初始大小应该多大
一般是实际内存的1.5倍。
虚拟内存是Windows 为作为内存使用的一部分硬盘空间。虚拟内存在硬盘上其实就是为一个硕大无比的文件,文件名是PageFile.Sys,通常状态下是看不到的。必须关闭资源管理器对系统文件的保护功能才能看到这个文件。虚拟内存有时候也被称为是“页面文件”就是从这个文件的文件名中来的。
(4)在页式虚拟存储系统中一个程序扩展阅读:
在页式虚拟存储系统中,虚拟空间被分成大小相等的页,称为逻辑页或虚页。主存空间也被分成同样大小的页,称为物理页或实页。相应地,虚拟地址分为两个字段:高位字段为虚页号,低位字段为页内地址。实存地址也分为两个字段:高位字段为实页号,低位字段为页内地址。同时,页的大小都取2的整数幂个字。
通过页表可以把虚拟地址转换成物理地址。每个程序设置一张页表,在页表中,对应每一个虚页号都有一个条目,条目内容至少包含该虚页所在的主存页面地址(实页号),用它作为实存地址的高位字段;实页号与虚拟地址的页内地址相拼接,就产生完整的实存地址,据此访问主存。
Ⅳ 是虚拟存储器,在页式系统中如何实现虚拟存
由操作系统和硬件相配合完成主存和辅存之间的信息的动态调度,这样的计算机好像为用户提供了一个其存储容量比主存大得多的存储器,这个存储器称为虚拟存储器。
(实现虚拟存储技术需要有如下物质基础,相当容量的主存,一定容量的辅存,地址变换机构)
在页式系统中采用预调方式实现虚拟存储。(也就是说,只需将作业的一部分页面装入内存即可运行,并且当运行过程中需要的页面不在内存中再将其调入。)