第四章操作系統基礎(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 間片。 ? Win98是 多任務 OS，采用 搶占式 的多任務調度算法來實現多任務操作。任務調度程序將處理機分配給等待隊列中優先級最高的線程。 ? 在 Win98有兩種調度程序： 主調度程序 和 時間片調度程序 ；前者選擇最高優先級的線程運行（優先級為 0~31）；后者依據線程的處理順序及虛擬機的當前狀態，分配一個時間片給被選線程，并執行。 內存管理 內存是計算機中寶貴而緊俏的資源，內存管理是操作系統的一項重要功能。 一 存儲管理的功能 1 內存空間的分配與回收 為進程的程序和數據分配內存空間，并在不需要時回收。系統會建立一張內存空間表，記錄空間的使用情況。 一 存儲管理的功能（續） 2 實現地址轉換 將用戶使用的邏輯地址轉換成處理器能訪問的絕對地址。 3 空間的共享與保護 共享指若干進程共同訪問公共區 。 保護指各道作業都在自己的空間內運行 ， 互不干擾 。 4 空間擴充 采取某種措施解決內存不足的問題。 二 重定位 邏輯地址與物理地址一般是不同的 ， 必須將邏輯地址轉換為 物理 地址 ， 程序才能正確執行 ， 這種轉換稱為重定位 。 1 靜態重定位 在程序裝入時由裝入程序完成的 。 將邏輯地址加上程序在內存中的起始地址 。 2 動態重定位 裝入主存的程序仍然保留邏輯地址 ， 是在程序執行過程中 ， 將要執行的程序或訪問的數據的邏輯地址轉換為物理地址 。 通常要借助一個基址寄存器。可以實現程序浮動。 三 存儲管理方法 1 單一連續分配 適用于單用戶 、 單任務 。 除操作系統占用一部分外 ， 全部存儲空間作為一個連續分區 ， 全部分配給一個作業 。 簡單，利用率低。 單一連續區分配法示意圖 2022 CPU + 操作系統 自由空間 用 戶 區 域 主存空間 定位寄存器 1500（邏輯地址） ） 2022 3500 （絕對地址） 說明： 絕對地址 =基地址 +邏輯地址 基地址不同產生的絕對地址就不同。 2 多連續區分配 將內存劃分為多個區域 ， 操作系統占用一個 ， 其余的每個分區分配給一個作業 。 分固定分區和可變分區兩種 。 （ 1） 固定分區 劃分為固定大小的區域 （ 可同也可不同 ） 。 當一個分區空閑時 ， 從就緒隊列中選擇一個作業調入該分區 。 要建立分區說明表，記錄可分配分區的數目、大小、起始地址及狀態。 固定分區示意圖 區號 長度 起址 狀態 1 8K 20K 已分 2 14K 30K 已分 3 28K 50K 已分 4 76K 80K 未分 分 區 表 操作系統 作業 A 作業 B 作業 C 第 1分區 第 2分區 第 3分區 未分區 20K 30K 50k 80K 主存“垃圾” （ 1）固定分區（序） 分配：首先檢索分區表 ， 找一個能滿足要求的未分配的分區給該程序 ， 并修改該分區表項的狀態 。 當程序執行完畢 ，將該分區的狀態改為未分配 。 特點：管理調度簡單、分區策略適合于工作負荷比較確定的系統。 每個已分配的分區有一部分被浪費，利用率低。 （ 2）動態分區分配 ? 也稱可變分區分配 。 也使用分區表來記錄各分區的使用情況 。 還將內存中的空閑分區單獨構成一個空閑分區表或鏈 。 ? 分配時 ， 首先從空閑分區分區表中選出一個滿足作業需求的分區 ， 分配給作業 。 如果分區比需求的量大 ， 將一分為二 ， 一部分給作業 ， 剩下的流在空閑分區表中 ， 并進行信息的修改 。 ? 解決碎片的方法是拼接（緊縮、緊湊），將已分配的分區移動到主存的一端，使本來分散的空閑分區連成一個大的空閑區。 多連續區分配法示意圖 已 分 配 分 區 表 P 未 分 配 分 區 表 F 區號 長度 起始地址 狀態 1 8K 20K 已分 2 16K 28K 已分 4 124K 108K 已分 區號 長度 起始地址 狀態 1 64K 44K 可用 2 24K 232K 可用 3 —— —— 空表目 4 ???? ?? 5 ???? ?? 操作系統 作業 1 作業 2 20K 28K 44K 可用分區 1 108K 可用分區 1 作業 3 可用分區 2 232K 3 頁式存儲管理 ? 分區存儲產生碎片 、 空間管理復雜 。 其原因是將作業要放置在一片連續的區域中 。 頁式存儲將作業劃分為若干個相等的部分 ， 稱為頁 ， 內存空間也劃分為若干個與頁長度相等的區域 ，叫做塊 。 給作業分配存儲空間時 ， 是以頁 （ 塊 ）為單位 。 如果沒有足夠的塊 ， 作業等待 。 ? 建立頁表 ， 記錄每個頁面對應的物理塊 。 將邏輯地址分為頁號和頁內位移兩部分 。 由頁號找到塊號 ， 塊號加頁內位移就形成了物理地址 。 ? 避免了緊縮帶來的開銷 。 動態地址變換示意圖 控制寄存器 作業地址空間 作業頁表 1 2 3 4 LOAD l， 2500 頁表長度 頁表始址 有效地址 2 452 頁號 塊號 0 4 1 6 2 8 8 452 物理地址 = 8644 頁號 2500 = 2*1024+452 1 100 1K 2K 2500 3K 4 段式存儲管理 ? 一個程序常由若干個獨立的功能模塊組成 ， 稱為段 。 每段存放在連續的內存空間 。 各段長度不等 ，同一程序的各段之間不要求連續 。 ? 建立一個段表 ， 實現從邏輯地址到物理地址的轉換 。 每個表目描述一個段信息 ， 包括段號 、 段長和該段的內存起始地址 。 ? 地址變換：根據段號從段表中找到段在內存中的起始地址 ， 將該起始地址與段內位移相加 ， 得到物理地址 。 ? 地址是二維的，段和段內偏移量。 分段管理示意圖 6 0 1K 0 100 500 0 300 0 200 LOAD 1， 1|100 Y： 12345 C： 0段 1段 2段 3段 段號長度 起始地址 0 1K 6K 1 500 8K 2 300 4K 3 200