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虚拟内存覆盖技术 把一些不会相互调用的函数分配到相同的地址空间,当需要调用的时候覆盖内存就可以了。 需要程序员来设计,费时费力,模块的覆盖是时间换空间
交换技术 让暂时不运行的程序交换到磁盘中,当使用的时候换回内存。 只在内存不够的时候交换,磁盘的交换区的空间必须足够大,换出然后换入的时候物理内存不一定一样了,但是我们可以用虚地址解决这个问题。
虚存技术 像覆盖技术一样不把程序所有的内容都放入内存,想交换技术那样,只对进程的部分内容进行交换,
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非连续内存分配优点: 一个程序的物理空间是非连续的,更好的内存利用,允许共享代码与数据(共享库等),支持动态加载和动态链接
分段机制 程序等栈段、堆段、数据段、等等分散到多个物理空间,
硬件堆分段寻址方案 段号+偏移量,高位为段号,低位为偏移量,用段表来映射,段表中存了起始地址和长度信息,CPU可以在访问前做安全检测,
分页机制 让段的长度固定,就成了分页机制。
页帧 物理内存被分割为大小相等的帧
页表 dirtybit+residentbit+clockbit+页帧号
分页机制的性能 访问一个内存单元需要两次访问: 页表+数据 页表太大怎么办,多个程序多个页表,更大了,这个不能放到cpu,放到内存又会很慢
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CPU内存 CPU-L1cache-L2cache-memery-disk
逻辑地址空间 抽象、隔离、保护、共享、虚拟化(临时放入disk)
内存管理 程序重定向,分段,分页,虚拟内存,按需分叶虚拟内存
地址空间和地址生成 C程序用变量表示地址,汇编还是用符号,机器码就开始使用逻辑地址了,CPU的MMU中有一段区域来映射逻辑地址到物理地址
约束程序的内存 程序只可以访问他自己的内存,当他访问其他地方的时候,操作系统应该使用安全检测
内存碎片 外部碎片,是分配单元之间的内存碎片 内部碎片,已经分配给了应用程序,但是应用程序没法使用它
连续内存分配 程序启动的时候要分配,运行的时候要分配
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操作系统的启动 DISK中放操作系统,BIOS是基本的IO系统,检测外设,Bootloader能够加载OS,BIOS从CS段寄存器;IP指令寄存器开始执行,然后BIOS会POST(加电自检),然后BIOS找到bootloader加载Bootloader,并传递控制权,然后Bootloader找到OS,读到内存吧控制权交给OS
操作系统的中断、系统调用、异常 系统调用是应用程序主动想操作系统发出服务请求, 异常是来源于不良的应用程序的非法指令 中断是来自不同硬件设备到额计时器和网络的中断 我们不能让应用程序直接访问外设,这不安全,另外OS可以提供更好的借口,通用可移植
中断处理 保存现场、查表、中断处理、清楚中断标志、恢复现场
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操作系统是什么 是一个控制软件,能管理应用程序,为应用程序提供服务,杀死应用程序,能够分配资源,能够管理外部设备,承上启下,硬件之上,应用程序之下,
Kernel CPU调度,物理内存管理,虚拟内存管理,文件系统管理,中断处理和设备驱动
Kernel特征 并发,共享(1在一个时间点,只有一个程序能够访问2同时访问),虚拟(利用多到程序设计技术,让每个用户都觉得有一个计算机为他服务),异步(程序走走停停,而不是一直走)
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