操作系统_存储管理
计算机操作系统存储管理
计算机操作系统存储管理计算机操作系统存储管理是指操作系统在运行过程中管理和控制计算机的存储资源的一种机制。
它负责分配和回收内存，以及保护和管理进程的内存访问权限。
存储管理是操作系统中的一个重要子系统，对系统的性能和稳定性具有重要影响。
本文将介绍计算机操作系统存储管理的基本原理、常见的存储管理技术以及其在实际应用中的作用。
一、存储管理的基本原理在计算机系统中，存储器扮演着重要的角色，它用于存储程序、数据和系统状态。
计算机操作系统存储管理的基本原理是将物理内存划分为多个逻辑区域，每个区域被分配给不同的程序或进程使用。
操作系统维护一个内存分配表，记录每个逻辑区域的使用情况，并根据请求进行内存分配与回收。
当进程创建时，操作系统将为其分配一定大小的内存，当进程终止时，操作系统会回收这些内存资源。
同时，存储管理还负责处理内存碎片问题，通过内存的动态分配与合并来最大化利用内存资源。
二、常见的存储管理技术1. 基于固定分区的存储管理技术基于固定分区的存储管理技术是最早的一种存储管理方法。
它将物理内存划分为若干固定大小的分区，每个分区只能分配给一个进程使用。
该方法简单直观，但由于分区的固定大小，会产生很多内存碎片，不利于内存的高效利用。
2. 基于可变分区的存储管理技术为了解决内存碎片问题，出现了基于可变分区的存储管理技术。
这种技术允许每个进程动态地申请和释放内存空间，分区的大小可以根据进程的需要进行调整。
它相对于固定分区的方法更加灵活，能够提高内存利用率，但也存在内存碎片问题。
3. 页式存储管理技术页式存储管理技术将物理内存和逻辑内存划分为固定大小的页块，进程的地址空间也被划分为相同大小的页。
通过将逻辑地址转换为物理地址，实现了逻辑内存与物理内存的映射。
该技术可以很好地解决内存碎片问题，并且方便创建和销毁进程，但需要额外的地址转换开销。
4. 段式存储管理技术段式存储管理技术将进程的逻辑地址空间划分为若干段，每个段具有不同的长度和属性。
计算机操作系统中的文件系统和存储管理
计算机操作系统中的文件系统和存储管理计算机操作系统作为整个计算机系统的核心，负责管理和控制计算机硬件和软件资源的使用。
其中，文件系统和存储管理是操作系统中重要的子系统，负责管理计算机中的文件和存储设备。
本文将介绍计算机操作系统中的文件系统和存储管理的作用、原理以及常见实现方式。
一、文件系统文件系统是操作系统中的一个重要组成部分，它负责管理和组织计算机中的文件，使用户能够方便地创建、访问、修改和删除文件。
文件系统在操作系统层次上对存储介质进行抽象，将存储设备上的数据组织为一个个文件，并提供了对文件的操作接口。
常见的文件系统有FAT、NTFS（在Windows系统中使用）、EXT4（在Linux系统中使用）等。
文件系统的主要功能如下：1. 文件的创建与删除：文件系统提供了创建和删除文件的接口，用户可以根据需要创建和删除文件。
2. 文件的读写操作：用户可以通过文件系统对文件进行读写操作，包括从文件中读取数据和向文件中写入数据。
3. 文件的共享与保护：文件系统可以对文件进行共享和保护，以控制不同用户对文件的访问权限。
4. 文件的组织和管理：文件系统可以对文件进行组织和管理，包括对文件进行分类、组合和命名等。
文件系统的实现方式一般采用了目录结构，它通过目录（或文件夹）来组织和管理文件。
目录可以看作是一个文件索引的表格，它记录了文件的位置、大小、权限等信息，使用户可以根据文件名或路径找到相应的文件。
二、存储管理存储管理是操作系统中的另一个重要组成部分，它负责管理计算机中的存储设备，包括内存、硬盘等，以使其能够高效地存储和检索数据。
存储管理的主要功能如下：1. 内存管理：存储管理负责对计算机中的内存进行管理，包括内存的分配与释放、内存的保护与共享等。
通过内存管理，操作系统可以为不同的进程提供独立的地址空间，保证它们之间的互不干扰。
2. 虚拟存储：虚拟存储是一种将物理内存和辅助存储设备（如硬盘）结合起来使用的技术。
操作系统原理第5章 存储管理
• ⑶最佳适应算法
• 最佳适应算法的空闲链是按空闲区从小到大顺序排 列。为进程选择分区时总是寻找其大小最接近进程 所要求的存储区域。所谓“最佳”是指每次为进程 分配内存时，总是把能满足要求、又是最小的空闲 分区分配给进程，避免“大材小用”。
• 因为每次分配后所切割下来的剩余部分总是最小的， 这样将加速碎片的形成。
• ①如果被回收空闲分区没有空闲伙伴分区，那么保留该分区为一 个独立的空闲分区，否则执行②；
• ②合并回收分区及其伙伴分区，从而得到一个尺寸（2I+1）更大的 回收空闲分区，转移到①；
一个伙伴系统内存分配与回收的例子
• 伙伴系统克服了固定分区和动态分区存储管理技术的缺陷。但是伙伴 系统存在一个问题，即内存空间需要不断地进行分裂和合并，频繁的 伙伴分区合并操作会浪费很多时间。
• ③内存分配原则，以页帧为单位来分配内存，将进程若干个逻辑上连续的 页面装入若干个离散的页帧中，由页表提供进程的页号到存储空间帧号的 映射。
5.2.4伙伴系统
• 其实现原理如下： • 一个伙伴系统内存的用户可用空间为2U。进程申请存储空间时，
系统总是为其分配大小为2I的一个空闲分区。其中S≤I≤U，2S是系 统允许的最小分区尺寸。在实际操作系统中，最小分区尺寸一般 为212。 • 如果进程申请的存储空间大小为K，且2I-1<K≤2I，则将整个2I大小的 分区分配给该进程；否则，该分区被分割成两个大小相等的伙伴 分区，大小为2I-1；再判断K是否满足条件：2I-2<K≤2I-1，若满足条件， 则将两个伙伴中的任何一个分配给该进程。否则，将其中一个伙 伴又分成两个大小相等的伙伴分区；此过程一直继续进行，直到 产生的分区满足条件I-J≥S并2I-J-1<K≤2I-J，将2I-J大小的分区分配给该 进程；当I-J-1<S时，系统不再分割成两个大小相等的伙伴分区，将 2S大小的分区分配给该进程。 • 当进程执行完毕，释放一个尺寸为2I的分区时，系统用下面的算法 回收该分区。
计算机操作系统第四章-存储器管理
第四章存储器管理第0节存储管理概述一、存储器的层次结构1、在现代计算机系统中，存储器是信息处理的来源与归宿，占据重要位置。
但是，在现有技术条件下，任何一种存储装置，都无法从速度、容量、是否需要电源维持等多方面，同时满足用户的需求。
实际上它们组成了一个速度由快到慢，容量由小到大的存储装置层次。
2、各种存储器•寄存器、高速缓存Cache：少量的、非常快速、昂贵、需要电源维持、CPU可直接访问；•内存RAM：若干(千)兆字节、中等速度、中等价格、需要电源维持、CPU可直接访问；•磁盘高速缓存：存在于主存中；•磁盘：数千兆或数万兆字节、低速、价廉、不需要电源维持、CPU 不可直接访问；由操作系统协调这些存储器的使用。
二、存储管理的目的1、尽可能地方便用户；提高主存储器的使用效率，使主存储器在成本、速度和规模之间获得较好的权衡。
(注意cpu和主存储器，这两类资源管理的区别)2、存储管理的主要功能：•地址重定位•主存空间的分配与回收•主存空间的保护和共享•主存空间的扩充三、逻辑地址与物理地址1、逻辑地址(相对地址，虚地址)：用户源程序经过编译/汇编、链接后，程序内每条指令、每个数据等信息，都会生成自己的地址。
●一个用户程序的所有逻辑地址组成这个程序的逻辑地址空间(也称地址空间)。
这个空间是以0为基址、线性或多维编址的。
2、物理地址(绝对地址，实地址)：是一个实际内存单元(字节)的地址。
●计算机内所有内存单元的物理地址组成系统的物理地址空间，它是从0开始的、是一维的；●将用户程序被装进内存，一个程序所占有的所有内存单元的物理地址组成该程序的物理地址空间(也称存储空间)。
四、地址映射(变换、重定位)当程序被装进内存时，通常每个信息的逻辑地址和它的物理地址是不一致的，需要把逻辑地址转换为对应的物理地址----地址映射；地址映射分静态和动态两种方式。
1、静态地址重定位是程序装入时集中一次进行的地址变换计算。
物理地址= 重定位的首地址+ 逻辑地址•优点：简单，不需要硬件支持；•缺点：一个作业必须占据连续的存储空间；装入内存的作业一般不再移动；不能实现虚拟存储。
操作系统存储管理实验报告
操作系统存储管理实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过编写一段程序，实现对内存的分配和回收操作，并验证算法的正确性和性能。
二、实验内容1.实现首次适应算法首次适应算法是一种动态分配的内存管理算法，通过从低地址往高地址内存块，找到第一个满足需求的空闲块进行分配。
具体实现过程如下：（1）初始化内存空间，设置内存块的大小和地址范围；（2）编写一个函数，实现内存的分配操作，根据需求大小找到第一个合适的空闲块，并在其前后设置相应的标志位；（3）编写一个函数，实现内存的回收操作，根据释放块的地址，将其前后的标志位进行合并；（4）模拟应用程序的运行，测试内存的分配和回收操作。
2.实现最佳适应算法最佳适应算法是一种动态分配的内存管理算法，通过整个内存空间，找到最小的满足需求的空闲块进行分配。
具体实现过程如下：（1）初始化内存空间，设置内存块的大小和地址范围；（2）编写一个函数，实现内存的分配操作，遍历整个内存空间，找到满足需求且大小最小的空闲块进行分配；（3）编写一个函数，实现内存的回收操作，根据释放块的地址，将其前后的标志位进行合并；（4）模拟应用程序的运行，测试内存的分配和回收操作。
三、实验结果1.首次适应算法经过测试，首次适应算法能够正确地进行内存的分配和回收操作，并且算法的性能良好。
尽管首次适应算法在分配过程中可能会产生碎片，但是由于它从低地址开始，可以在较短的时间内找到满足需求的空闲块。
在实际应用中，首次适应算法被广泛采用。
2.最佳适应算法经过测试，最佳适应算法能够正确地进行内存的分配和回收操作，并且算法的性能较好。
最佳适应算法会整个内存空间，找到大小最小的满足需求的空闲块。
因此，在分配过程中不会产生很多的碎片，但是算法的执行时间较长。
四、实验总结通过本次实验，我们成功地实现了首次适应算法和最佳适应算法，并对算法的正确性和性能进行了验证。
两种算法在内存的分配和回收过程中都表现出良好的性能，可广泛应用于实际场景中。
操作系统之存储管理
一个编译好的程序存在于它自己的逻辑地址空间中，运行时，要把它装入内存空间，图 3.2 显示了一个作业在编译前、编译后及装入内存后不同的地址空间。
1000b 1100b
Mov R1,[1200]
1000b 1100b
Mov R1,[200]
1200b
6817
1200b
6817
1299b
1299b
重定位寄存器
逻辑地址 200b
1000b
1200b 内存地址
（a） 采用静态重定位后的内存空间 （b） 采用动态重定位时内存空间及地址重定位示意图
图 3.3 静态地址重定位和动态地址重定位示意图
静态地址重定位的优点是通过重定位装入程序，实现逻辑地址到物理地址的转化，不需 要硬件的支持，可在任何机器上实现。早期的操作系统中大多数采用这种方法。缺点是程序 必须占用连续的内存空间，且一旦装入内存后，因为逻辑地址已被改变，就不便再移动，不 利于内存空间的利用。所以静态地址重定位只适用于静态的内存分配方式。
⑵ 动态地址重定位 动态地址重定位是在程序执行期间进行的。一般说来，这种转换由专门的硬件机构来完 成，通常采用一个重定位寄存器，在每次进行存储访问时，对取出的逻辑地址加上重定位寄 存器的内容，形成正确的物理地址，重定位寄存器的内容是程序装入内存的起始地址，如图 3.3（b）所示。 动态地址重定位的优点是不要求程序装入固定的内存空间，在内存中允许程序再次移动 位置，而且可以部分地装入程序运行，也便于多个作业共享同一程序的副本，因此，现代计 算机系统广泛采用动态地址重定位技术。动态地址重定位技术缺点是需要硬件支持，而且实
操作系统存储管理实验报告
操作系统存储管理实验报告一、实验目的操作系统的存储管理是计算机系统中非常重要的组成部分，它直接影响着系统的性能和资源利用率。
本次实验的目的在于深入理解操作系统中存储管理的基本原理和方法，通过实际操作和观察，掌握存储分配、回收、地址转换等关键技术，并对不同存储管理策略的性能进行分析和比较。
二、实验环境本次实验在 Windows 10 操作系统下进行，使用 Visual Studio 2019 作为编程环境，编程语言为 C+＋。
三、实验内容（一）固定分区存储管理1、原理固定分区存储管理将内存空间划分为若干个固定大小的分区，每个分区只能装入一道作业。
分区的大小可以相等，也可以不等。
2、实现创建一个固定大小的内存空间数组，模拟内存分区。
为每个分区设置状态标志（已分配或空闲），并实现作业的分配和回收算法。
3、实验结果与分析通过输入不同大小的作业请求，观察内存的分配和回收情况。
分析固定分区存储管理的优缺点，如内存利用率低、存在内部碎片等。
（二）可变分区存储管理1、原理可变分区存储管理根据作业的实际需求动态地划分内存空间，分区的大小和数量是可变的。
2、实现使用链表或数组来管理内存空间，记录每个分区的起始地址、大小和状态。
实现首次适应、最佳适应和最坏适应等分配算法，以及分区的合并和回收算法。
3、实验结果与分析比较不同分配算法的性能，如分配时间、内存利用率等。
观察内存碎片的产生和处理情况，分析可变分区存储管理的优缺点。
（三）页式存储管理1、原理页式存储管理将内存空间和作业都划分为固定大小的页，通过页表将逻辑地址转换为物理地址。
2、实现设计页表结构，实现逻辑地址到物理地址的转换算法。
模拟页面的调入和调出过程，处理缺页中断。
3、实验结果与分析测量页式存储管理的页面置换算法（如先进先出、最近最少使用等）的命中率，分析其对系统性能的影响。
探讨页大小的选择对存储管理的影响。
（四）段式存储管理1、原理段式存储管理将作业按照逻辑结构划分为若干个段，每个段有自己的名字和长度。
操作系统实验-存储管理
操作系统实验-存储管理操作系统实验-存储管理1、引言1.1 概述在操作系统中，存储管理是一个关键的任务。
它负责将程序和数据加载到内存中，管理内存的分配和回收，并确保不同进程之间的内存互不干扰。
本实验旨在深入了解并实践存储管理的相关概念和算法。
1.2 目的本实验的目的是让学生通过实际操作，了解存储管理的基本原理和常用算法，包括分页、分段和虚拟内存等。
通过实验，学生将学会如何实现内存分配和回收，以及处理内存碎片等问题。
1.3 实验环境- 操作系统：Windows、Linux、MacOS等- 编程语言：C、C++等2、实验步骤2.1 实验准备- 安装相应的开发环境和工具- 创建一个空白的项目文件夹，用于存放实验代码和相关文件2.2 实验一、分页存储管理- 理解分页存储管理的概念和原理- 实现一个简单的分页存储管理系统- 设计测试用例，验证分页存储管理的正确性和有效性2.3 实验二、分段存储管理- 理解分段存储管理的概念和原理- 实现一个简单的分段存储管理系统- 设计测试用例，验证分段存储管理的正确性和有效性2.4 实验三、虚拟存储管理- 理解虚拟存储管理的概念和原理- 实现一个简单的虚拟存储管理系统- 设计测试用例，验证虚拟存储管理的正确性和有效性3、实验结果分析3.1 分页存储管理结果分析- 分析分页存储管理系统的性能优缺点- 比较不同页面大小对系统性能的影响3.2 分段存储管理结果分析- 分析分段存储管理系统的性能优缺点- 比较不同段大小对系统性能的影响3.3 虚拟存储管理结果分析- 分析虚拟存储管理系统的性能优缺点- 比较不同页面置换算法对系统性能的影响4、总结与展望4.1 实验总结- 总结本次实验的收获和体会- 分析实验中遇到的问题和解决方法4.2 实验展望- 探讨存储管理领域的未来发展方向- 提出对本实验的改进意见和建议附件：无法律名词及注释：- 存储管理：操作系统中负责管理内存的任务，包括内存分配、回收和管理等功能。
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操作系统的功能(5个 操作系统的功能(5个) 处理器管理：解决 的分配策略、 处理器管理：解决CPU的分配策略、实施方法， 的分配策略 实施方法， 以及资源的分配和回收等。 进程控制 进程控制、 以及资源的分配和回收等。(进程控制、进程 同步、进程调度、进程通信) 同步、进程调度、进程通信 存储管理：解决多道程序在内存中的分配， 存储管理：解决多道程序在内存中的分配，当 进程被撤消时回收分配出去的内存，通过对内 进程被撤消时回收分配出去的内存， 外存联合管理来扩大存储空间。(内存分配、 外存联合管理来扩大存储空间。 内存分配、 内存分配 内存保护、内存扩充) 内存保护、内存扩充 设备管理：对设备进行分配、调度， 设备管理：对设备进行分配、调度，为用户使 设备提供方便的命令和操作界面。 用I/O设备提供方便的命令和操作界面。 设备提供方便的命令和操作界面 (设备分配、 传输控制、设备独立性 设备分配、 设备分配 传输控制、设备独立性)
什么是操作系统？ 3.1.1 什么是操作系统？
计算机系统中硬件和各种软件构成层次关系， 计算机系统中硬件和各种软件构成层次关系，硬 层次关系 件是核心(裸机 裸机)。 件是核心 裸机 。
最终用户 应用软件 系统实用程序 操作系统 计算机硬件 操作系统设 计人员 程序员
操作系统的发展过程
手工操作阶段 早期批处理阶段 执行系 统阶段 多道程序系统
第三章 操作系统 6
3. 执行系统阶段
采用通道和中断技术， 与处理机并发运行。 采用通道和中断技术，实现 I/O 与处理机并发运行。 通道和中断技术 通道是一种硬件，它控制一台或几台外设， 通道是一种硬件，它控制一台或几台外设，使外设 和内存之间直接进行数据传输，而与CPU无关。 无关。 和内存之间直接进行数据传输，而与 无关 中断技术使系统能暂时中止正在运行的程序， 中断技术使系统能暂时中止正在运行的程序，转向 中断处理程序， 中断处理程序，而被终止的程序在一定条件下又能 重新恢复运行。 重新恢复运行。 各种中断程序及负责输入输出的控制程序统称为执 各种中断程序及负责输入输出的控制程序统称为执 行系统, 常驻内存。 行系统 常驻内存。
飞行等控制实验过程控制。 飞行等控制实验过程控制。
包 括
实时信息处理：对信息作及时处理，用于机票预订、 实时信息处理：对信息作及时处理，用于机票预订、银行或
商店的数据处理等
三种操作系统经常组合起来使用， 三种操作系统经常组合起来使用， 形成通用操作系统。 形成通用操作系统。
第三章 操作系统 11
3.1.3 操作系统的功能和特性
作业被调入系统，先存放在外存缓冲区中，形成 作业被调入系统，先存放在外存缓冲区中， 作业队列， 作业队列，系统按照一定的调度原则或根据作业的优 先程度从作业中调出一个或多个作业进入内存运行。 先程度从作业中调出一个或多个作业进入内存运行。 适用于大型计算机系统， 适用于大型计算机系统，要求对资源的分配及作 大型计算机系统 业的调度有精心的设计，管理功能强。 业的调度有精心的设计，管理功能强。
第三章 操作系统
7
4. 多道程序系统
执行系统中， 一次只能执行一个作业。 执行系统中，CPU一次只能执行一个作业。 一次只能执行一个作业 多道程序是指在一台机器上同时运行若干道程 序。系统按照各个程序在各个时刻对资源的需 求进行时间分配。 求进行时间分配。
第三章 操作系统
8
3.1.2 操作系统的分类
第三章 操作系统
14
3.2 存储管理
3.2.1 存储管理的功能及有关概念 3.2.2 实存储管理 3.2.3 虚拟存储管理
第三章 操作系统
15
3.2.1 存储管理的功能及有关概念
存储管理分为两大类： 存储管理分为两大类： 实存储管理 虚拟存储管理。 虚拟存储管理。
1、存储器的分级结构
♠高速缓冲存储器（cache）：又称缓存，速度快、容量小、价格贵， 高速缓冲存储器（ ）：又称缓存 ）：又称缓存，速度快、容量小、价格贵， 用来存放使用最频繁的信息，以及缓冲CPU与内存之间的速度 用来存放使用最频繁的信息，以及缓冲 与内存之间的速度 差。 ♠主存储器：又称内存，是程序运行时存放系统和用户的指令及数 主存储器：又称内存， 据的设备。 据的设备。 ♠外部存储器：又称外存，如硬盘、磁盘、光盘等；存取速度慢、 外部存储器：又称外存，如硬盘、磁盘、光盘等；存取速度慢、 容量大、价格便宜；可以存放大量的系统和用户的程序及数据； 容量大、价格便宜；可以存放大量的系统和用户的程序及数据； 不能由CPU直接读取。 直接读取。 不能由 直接读取 高速缓存 程序和数据可以直接 被CPU访问 访问 主存 外存
Hale Waihona Puke 第三章 操作系统3
3.1.1 什么是操作系统？ 什么是操作系统？
操作系统是最基本的系统软件，是用户和计算机之间的接口 操作系统是最基本的系统软件，是用户和计算机之间的接口, 是控 制和管理计算机硬件和软件资源， 制和管理计算机硬件和软件资源，合理的组织计算机工作流程以 及方便用户的程序的集合。 及方便用户的程序的集合。 硬件 计算机 系统 软件 应用 软件 系统 软件 OS, DOS, UNIX, WIN9X, WIN2000, XP DBMS, Foxpro, Oracle, 语言编译软件：C, Basic等 Basic等 语言编译软件：
名空间 0 地址空间 0 存储空间
源程序
x
第三章 操作系统
目标程序
640kB
内存
19
重定位：当用户程序调入内存时， 重定位：当用户程序调入内存时，需把相对地址转换为
绝对地址，同时要对程序中与地址相关的指令进行修改， 绝对地址，同时要对程序中与地址相关的指令进行修改， 这一过程称为重定位。 这一过程称为重定位。 静态重定位：通过 中一对界地址寄存器来实现。 静态重定位：通过CPU中一对界地址寄存器来实现。集中 中一对界地址寄存器来实现 一次进行地址转换，在执行过程中不再改变。 一次进行地址转换，在执行过程中不再改变。 下界： 下界：作业在内存中的起始地址 上界：作业在内存中的终止地址 上界：
3.1.3 操作系统的功能和特性
1.
操作系统的功能 文件管理(文件系统) 文件管理(文件系统) ：唯一地标识计算机系统 文件系统 中的每组信息， 中的每组信息，以便能对它们进行合理的访问 文件存储空间管理、 和控制。 文件存储空间管理 目录管理、 和控制。(文件存储空间管理、目录管理、文件 操作管理、文件保护) 操作管理、文件保护 用户接口：提供两种用户接口， 用户接口：提供两种用户接口，以便用户提出 请求和说明服务。 请求和说明服务。 程序一级的接口：用户可在程序中直接调用， 程序一级的接口：用户可在程序中直接调用，
3.1.2 操作系统的分类
2. 分时系统：多个用户分享同一台计算机，将CPU在 分时系统：多个用户分享同一台计算机， 在 时间上分割成很小的时间段，称为时间片 时间片， 时间上分割成很小的时间段，称为时间片，系统将 CPU的时间片轮流分配给多个用户，每个用户通过 的时间片轮流分配给多个用户， 的时间片轮流分配给多个用户 自己的终端直接控制程序的运行，进行人机交互。 自己的终端直接控制程序的运行，进行人机交互。 由于时间片分割很小， 由于时间片分割很小，使每个用户感觉自己独占计 算机一样。 多路性、交互性、独占性） 算机一样。（多路性、交互性、独占性） • 单道分时：内存中只留一道作业，开销大。 单道分时：内存中只留一道作业，开销大。 • 前台和后台分时：前台无作业时运行后台作业。 前台和后台分时：前台无作业时运行后台作业。 • 多道分时：内存放多道作业，轮流运行，不必调进 多道分时：内存放多道作业，轮流运行， 调出。 调出。
第三章 操作系统
程序和数据必须交换到 内存后才能被CPU访问 内存后才能被 访问
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2、存储管理功能 (内存分配、地址转换、存储保护和内存扩充) 内存分配、地址转换、存储保护和内存扩充 内存分配
1) 内存分配：解决如何合理分配内存空间保证以保 内存分配： 证各作业互不冲突，提高内存的利用率和运行效 证各作业互不冲突， 率。
三大类：多道批处理系统、分时系统、 三大类：多道批处理系统、分时系统、实时系统
1. 多道批处理操作系统
多道－－内存中可存放多道作业； 多道－－内存中可存放多道作业； －－内存中可存放多道作业 批处理－－用户与作业之间没有交互作用， －－用户与作业之间没有交互作用 批处理－－用户与作业之间没有交互作用，用户不能直接控制作 业的运行。 业的运行。 作业－－用户要求计算机执行的工作。由作业步组成。 －－用户要求计算机执行的工作 作业－－用户要求计算机执行的工作。由作业步组成。
第三章 操作系统
10
3.1.2 操作系统的分类
3.
实时系统： 实时系统：
特点：要求对外部发生的随机事件作出及时响应， 特点：要求对外部发生的随机事件作出及时响应， 及时响应 并对它进行及时处理 及时处理。 并对它进行及时处理。适用于工业控制系 或事务处理系统。有较强的中断处理机构， 或事务处理系统。有较强的中断处理机构， 可靠性要求比较高。 可靠性要求比较高。 实时过程控制：用于工业生产的自动控制、 实时过程控制：用于工业生产的自动控制、导弹发射和飞机
通过系统调用命令向系统提出各种 资源请求和服务请求。 资源请求和服务请求。
作业控制语言和操作命令：批处理系统中采用。 作业控制语言和操作命令：批处理系统中采用。
(分时和实时系统中用户通过终端和键盘提出请求 ) 分时和实时系统中用户通过终端和键盘提出请求
3.1.3 操作系统的功能和特性
2. 操作系统的特性（4个基本特性） 操作系统的特性（ 个基本特性 个基本特性） 并发性： 的最根本特性） 并发性：（OS的最根本特性）可同时运行多道程序，操 的最根本特性 可同时运行多道程序， 作系统需解决各活动之间的切换， 作系统需解决各活动之间的切换，控制各活动之间的影 响及同步操作等问题。 响及同步操作等问题。 共享性：资源共享。 共享性：资源共享。相关问题是如何合理分配资源。 不确定性：与确定性相互依存，同一程序、 不确定性：与确定性相互依存，同一程序、相同的数据 要求运行结果是确定的。 要求运行结果是确定的。但系统对发生的不可预测的事 件的响应应该是不确定的， 件的响应应该是不确定的，如程序运行中的错误处理及 各种外设的中断申请都应该是不确定的。 各种外设的中断申请都应该是不确定的。 虚拟性：物理上的实体－ 逻辑上的对应物 逻辑上的对应物。 虚拟性：物理上的实体－>逻辑上的对应物。