主存和辅存共同构成了虚拟存储器。对于应用程序员来说,虚拟存储器是透明的。虚拟存储器即对磁盘存储器进行抽象,将磁盘存储器组织成一个连续的存储器,将主存看成是磁盘存储器的一个高速缓存。因此,虚拟存储器具有主存的速度和辅存的容量,提高了存储系统的性价比。
存储器是计算机系统的重要资源之一。任何程序和数据以及各种控制用的数据结构都必须占用一定的存储空间,因此,存储管理直接影响系统性能。
运算器本来是数据计算的核心部件,现在却需要去额外承担数据传送的任务,这不是白白浪费性能吗
大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 1. cache是指(高速缓冲存储器)。
一次性和驻留性严重地降低内存的利用率,显著地减少了系统吞吐量。 研究表明,程序在执行过程中呈现局部性原理。
在前面总结了集中存储管理的刚上,要求作业的逻辑地址空间连续的存放主存储器
一个计算机任务只需要部分装入主存便可以启动运行,其余部分留在磁盘上,在需要的时候装入主存,这样可以提高主存空间的利用率。这样该系统所具有的主存容量会比实际主存容量大很多,这样的存储器称为虚拟存储器。
因为主存通常不能容纳处理器需要的所有程序和数据,计算机采用了被称为虚拟存储器的存储器管理系统。就像使用cache来匹配主存储器和CPU之间的速度差异一样,虚拟存储器用来加速二级存储器使其匹配主存储器。
虚拟存储器是一个容量非常大的存储器的逻辑模型,不是任何实际的物理存储器。它借助于磁盘等辅助存储器来扩大主存容量,使之为更大或更多的程序所使用。 虚拟存储器指的是主存 - 外存层次。它以透明的方式给用户提供了一个比实际主存空间大得多的程序地址空间。此时的程序的逻辑地址称为虚拟地址(虚地址),程序的逻辑地址空间称为虚拟地址空间。物理地址(实地址)由 CPU 地址引脚送出,它是用于访问主存的地址。设 CPU 地址总线的宽度为 m 位,那么物理地址空间的大小用 2
②当大量作业要求运行时,由于内存不足以容纳所有作业,只能使少数作业先运行,导致多道程序度的下降。
程序局部性原理:基于大量的程序运行特征的观察发现在一段时间内,一个程序的执行往往是呈现高度的局部性。 表现在以下两个方面: 时间局部性:若一条指令被执行,那么不就的将来它很有可能再被执行。 空间局部性:若内存单元被使用,则在一定时间内它及其相邻单元很可能被再次使用。 虚拟存储技术: 由程序局部性原理可以发现,程序装入内存的时候,没必要一下子全部装入,所以作业提交给系统时,首先进入辅存,运行时,只将其有关部分信息装入内存,大部分仍然在外存中,当运行过程中需要用到不在内存的信息时,再把它们调入,由外存和内存结合
程序执行时会呈现出局部性规律,即在一较短的时间内,程序的执行仅局限于某个部分,相应地,所访问的存储空间也局限于某个区域。
本文主要讲解了计算机系统中的抽象概念,包括进程、虚拟存储器和文件,以及它们对计算机系统的影响。同时,也介绍了在计算机系统中抽象的重要性,以及如何进行抽象设计。
目录 ---- 一、基本 OS 概念: 单道批处理: 多道批处理: 分时系统: 实时系统: 二、操作系统的特征 并发:(前提共享)进程:系统中资源调度的单位 共享:null 虚拟:讲一个物理实体变为逻辑上的对应物 I/O CPU 内存 异步:进程执行不是一气呵成,而是走走停停 三、OS 的主要功能 处理机管理 存储器管理 设备管理 文件管理 OS 与 用户 间接口 四、前趋图 Pi -> Pj 先 Pi 再 Pj 五、程序顺序执行 特征: 六、程序并发执行 特征: 七、进程描述 PCB: 创建进程: 进程
本文记录了一些计算机组成原理面试常见问题,本意用于考研复试,以下面试题为网上整理的问题以及自己加入的一些问题,答案仅供参考!
将程序的逻辑地址空间划分为固定大小的页(page),而物理内存划分为同样大小的页框(pageframe)。程序加载时,可将任意一页放人内存中任意一个页框,这些页框不必连续,从而实现了离散分配。也就是把内存等分成N份,存放运行的程序时,按分成的快放置即可。但放置时要考虑主存里哪些块已经被占用,这个用主存分配表(位示图)来表示。
虚拟存储器是一种至关重要的技术,它允许程序使用比物理内存更大的地址空间。然而,虚拟地址到物理地址的转换过程带来了额外的开销。为了减少这种开销并提高系统性能,转址旁路缓存(Translation Lookaside Buffer,TLB)被广泛应用
(1) 半导体存储器:TTL 、MOS,易失 (2) 磁表面存储器:磁头、载磁体 (3) 磁芯存储器:硬磁材料、环状元件 (4) 光盘存储器:激光、磁光材料
存储器的性能直接影响到CPU的性能评价,定义存储器停顿周期数为CPU等待存储器访问而停顿的时钟周期数,由此有CPU执行时间有:
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操作系统特征:并发、共享、虚拟、异步 并发和共享互为存在条件 并发:事件宏观上同时发生,微观上交替发生 并行 两个事件或多个事件在同一个时刻同时发生 操作系统的并发性: 计算机系统同时存在着多个运行程序
摘 要:本文通过解剖Linux操作系统的虚拟存储管理机制,说明了Linux虚拟存储的特点、虚拟存储器的实现方法,并基于Linux Kernel Source 1.0,详细分析有关虚拟存诸管理的主要数据结构之间的关系。
现代系统都是多任务系统,而我们的进程是在内存中运行的,内存是有限的,我们如何保证可以安全而又高效的在有限的内存中运行多个程序呢?于是系统给每个进程抽象出一个地址空间。
在实际运行过程,把有关作业的全部信息都装入主存储器后,作业执行时实际上不是同时使用全部信息的,有些部分运行一遍便再也不用,甚至有些部分在作业执行的整个过程中都不会被使用到(如错误处理部分)。进程在运行时不用的,或暂时不用的,或某种条件下才用的程序和数据,全部驻留于内存中是对宝贵的主存资源的一种浪费,大大降低了主存利用率。 于是,提出了这样的问题:作业提交时,先全部进入辅助存储器,作业投入运行时,能否不把作业的全部信息同时装入主存储器,而是将其中当前使用部分先装入主存储器,其余暂时不用的部分先存放在作为主存扩充的辅助存储器中,待用到这些信息时,再由系统自动把它们装入到主存储器中,这就是虚拟存储器的基本思路。
分析:这题应该是计算机地址位数才对。 从影响上讲:虚存容量= min (2^计算机位数,内存+外存);
1、奇偶效验:是一种最简单的效验方法。基本思想是:通过在编码中增加一个效验位来使编码中1的个数为奇数(奇效验)或者为偶(偶效验),从而使码距变为2。对于奇效验,可以监测出代码中奇数位错误的编码,不能发现偶数位错误编码。即当奇数位编码错误,也就是1变成0或0变成1,则编码中1的个数的奇偶性就发生变化,从而发现错误。
操作系统的存储管理是指操作系统如何管理计算机的存储器,包括主存储器(RAM)和辅助存储器(硬盘、光盘等)。
虚拟存储器 1.借助于磁盘辅助存储器实现 2.以透明方式提供给用户 3.一个比实际主存空间大得多的程序地址空间 4.在主存-外存层次间 作用: 扩大主存容量,有效管理存储系统 物理地址(实地址):(物理存储空间)由CPU地址引脚送出,用于访问主存的地址 逻辑地址(虚地址):(逻辑地址空间)用户编制程序时使用的地址,是程序的逻辑地址 存储管理部件(MMU)负责将虚拟地址转为物理地址
MMU是Memory Management Unit的缩写,中文名是内存管理单元,它是中央处理器(CPU)中用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权,多用户多进程操作系统。 TLB(Translation Lookaside Buffer)传输后备缓冲器是一个内存管理单元用于改进虚拟地址到物理地址转换速度的缓存。TLB是一个小的,虚拟寻址的缓存,其中每一行都保存着一个由单个PTE组成的块。如果没有TLB,则每次取数据都需要两次访问内存,即查页
(1)高速缓冲存储器:提高主存储器速度的存储技术。目的是解决CPU和主存储器之间的小容量存储器,但存储速度很快。
许多年以前,当人们还在使用DOS 或者更古老的操作系统的时候,计算机的内存还非常小,一般都是以K 为单位进行计算的,相应的,当时的程序规模也不大,所以内存容量虽然小,但还是可以容纳当时的程序。
1、虚拟存储存取方法 VSAM是 Virtual Storage Access Method的缩写。这种存取方法利用了操作系统的虚拟存储器的功能,给用户提供方便。
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(2)把程序计数器中存放的逻辑地址中的页号部分与控制寄存器中的页表长度比较,检查地址越界
取指令;分析指令;执行指令;控制程序和数据的输入与结果输出;对异常情况和某些请求的处理;
我们知道文件是对I/O设备的抽象,虚拟存储器是对文件和主存的抽象,指令集是对CPU的抽象,进程是对指令集和虚拟存储器的抽象。如下图所示 。
4.tcp的三次握手四次挥手的全过程和状态,为什么要四次挥手,为什么要经过TIME WAIT状态
-计算机系统中存储器一般分为内存储器和辅助存储器两级 -内存可以分成系统区和用户区两部分,系统区用来存储操作系统等系统软件,用户区用于分配给用户作业使用
吞吐量是指网络、设备、端口、虚拟电路或其他设备,单位时间内成功地传送数据的数量(以比特、字节、分组等测量)
请求分页系统建立在基本分页系统基础之上,为了支持虚拟存储器功能而增加了请求调页功能和页面置换功能。请求分页是目前最常用的一种实现虚拟存储器的方法。 在请求分页系统中,只要将当前需要的一部分页面装入内存,便可以启动作业运行。在作业执行过程中,当所要访问的页面不在内存时,再通过调页功能将其调入,同时还可以通过置换功能将暂时不用的页面换出到外存上,以便腾出内存空间。 为了实现请求分页,系统必须提供一定的硬件支持。除了需要一定容量的内存及外存的计算机系统,还需要有页表机制、缺页中断机构和地址变换机构。
📚 文档目录 合集-数的二进制表示-定点运算-BCD 码-浮点数四则运算-内置存储器-Cache-外存-纠错-RAID-内存管理-总线-指令集: 特征- 指令集:寻址方式和指令格式 过去, 只有操作系统和一个程序在内存中. 现在, 操作系统和多个程序都在内存中. 程序等待 I/O 时, 为了避免处理器等待, 需要进行优化, 使得更多的程序可以加载入内存. 内存管理: 在多程序设计系统中, 内存的 “用户部分” 应该被进一步划分以适应多个程序, 这是由系统动态决定的. 加载更多程序的途径 增大内存
1、索引顺序存取方法 ISAM为 Indexed Sequential Access Method的缩写,它是一种专门为磁盘存取设计的文件组织方式。
假期的最后一天,二毛坐高铁回到了这座一不努力就要每天吃猪脚饭的城市,转乘地铁回到了租房里。
在408中,其中数据结构和组成原理各占45分,操作系统占35分,计算机网络占25分。计算机组成原理的知识点非常的多,且杂。很多人朋友都喜欢直接背组成原理的知识点。但是冷月认为,背很有局限性。只有融合贯通了,才能以不变应万变。
如果一个作业,需要全部装入内存后方能运行,会有什么情况? (1) 有的作业很大,其所要求的内存空间超过了内存总容量,作业不能全部被装入内存,致使该作业无法运行; (2) 有大量作业要求运行,但由于内存容量不足以容纳所有这些作业,只能将少数作业装入内存让它们先运行,而将其它大量的作业留在外存上等待
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虚拟存储器为了给用户提供更大的随机存储空间而采用的一种存储技术。它将内存(主存)与外存(辅存)结合使用,好像有一个容量巨大的内存储器,工作速度接近于主存,每位成本又与辅存相近,在整机形成多层次存储系统。
局限性还表现在下述两个方面: (1) 时间局限性: 如果程序中的某条指令一旦执行, 则不久以后该指令可能再次执行;如果某数据被访问过, 则不久以后该数据可能再次被访问。产生时间局限性的典型原因,是由于在程序中存在着大量的循环操作。 (2) 空间局限性: 一旦程序访问了某个存储单元,在不久之后,其附近的存储单元也将被访问,即程序在一段时间内所访问的地址,可能集中在一定的范围之内,其典型情况便是程序的顺序执行。 基于局部性原理,应用程序在运行之前,没有必要全部装入内存,仅须将那些当前要运行的少数页面或段先装入内存便可运行,其余部分暂留在盘上。程序在运行时,如果它所要访问的页已调入内存,便可继续执行下去;但如果程序所要访问的页尚未调入内存(称为缺页),此时程序应利用操作系统所提供的请求调页功能,将它们调入内存,以使进程能继续执行下去。如果此时内存已满,无法再装入新的页,则还须再利用页的置换功能,将内存中暂时不用的页调至盘上,腾出足够的内存空间后,再将要访问的页调入内存,使程序继续执行下去。
嵌入式系统由:嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统(可选)以及应用软件系统等四个部分组成。
1、用户编制程序时使用的地址称为虚地址或逻辑地址,其对应的存储空间称为虚存空间或逻辑地址空间;而计算机物理内存的访问地址则称为实地址或物理地址,其对应的存储空间称为物理存储空间或主存空间。
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