RR(round-robin) 调度算法主要针对分时系统,RR 的调度算法会把时间片以相同的部分并循环的分配给每个进程,RR 调度算法没有优先级的概念。这种算法的实现比较简单,而且每个线程都会占有时间片,并不存在线程饥饿的问题。
内存管理篇 什么是按需分页在操作系统中,进程是以页为单位加载到内存中的,按需分页是一种虚拟内存的管理方式。在使用请求分页的系统中,只有在尝试访问页面所在的磁盘并且该页面尚未在内存中时,也就发生了缺页异常,操作系统才会将磁盘页面复制到内存中。
什么是虚拟内存虚拟内存是一种内存分配方案,是一项可以用来辅助内存分配的机制。我们知道,应用程序是按页装载进内存中的。但并不是所有的页都会装载到内存中,计算机中的硬件和软件会将数据从 RAM 临时传输到磁盘中来弥补内存的不足。如果没有虚拟内存的话,一旦你将计算机内存填满后,计算机会对你说
呃,不,对不起,您无法再加载任何应用程序,请关闭另一个应用程序以加载新的应用程序。对于虚拟内存,计算机可以执行操作是查看内存中最近未使用过的区域,然后将其复制到硬盘上。虚拟内存通过复制技术实现了 妹子,你快来看哥哥能装这么多程序 的资本。复制是自动进行的,你无法感知到它的存在。
虚拟内存的实现方式虚拟内存中,允许将一个作业分多次调入内存。釆用连续分配方式时,会使相当一部分内存空间都处于暂时或永久的空闲状态,造成内存资源的严重浪费,而且也无法从逻辑上扩大内存容量。因此,虚拟内存的实需要建立在离散分配的内存管理方式的基础上。虚拟内存的实现有以下三种方式:
请求分页存储管理。
请求分段存储管理。
请求段页式存储管理。
不管哪种方式,都需要有一定的硬件支持。一般需要的支持有以下几个方面:
一定容量的内存和外存。
页表机制(或段表机制),作为主要的数据结构。
中断机构,当用户程序要访问的部分尚未调入内存,则产生中断。
地址变换机构,逻辑地址到物理地址的变换。
内存为什么要分段内存是随机访问设备,对于内存来说,不需要从头开始查找,只需要直接给出地址即可。内存的分段是从 8086 CPU 开始的,8086 的 CPU 还是 16 位的寄存器宽,16 位的寄存器可以存储的数字范围是 2 的 16 次方,即 64 KB,8086 的 CPU 还没有 虚拟地址,只有物理地址,也就是说,如果两个相同的程序编译出来的地址相同,那么这两个程序是无法同时运行的。为了解决这个问题,操作系统设计人员提出了让 CPU 使用 段基址 + 段内偏移 的方式来访问任意内存。这样的好处是让程序可以 重定位,这也是内存为什么要分段的第一个原因。
那么什么是重定位呢?
简单来说就是将程序中的指令地址改为另一个地址,地址处存储的内容还是原来的。
CPU 采用段基址 + 段内偏移地址的形式访问内存,就需要提供专门的寄存器,这些专门的寄存器就是 CS、DS、ES 等,如果你对寄存器不熟悉,可以看我的这一篇文章。
也就是说,程序中需要用到哪块内存,就需要先加载合适的段到段基址寄存器中,再给出相对于该段基址的段偏移地址即可。CPU 中的地址加法器会将这两个地址进行合并,从地址总线送入内存。
8086 的 CPU 有 20 根地址总线,最大的寻址能力是 1MB,而段基址所在的寄存器宽度只有 16 位,最大为你 64 KB 的寻址能力,64 KB 显然不能满足 1MB 的最大寻址范围,所以就要把内存分段,每个段的最大寻址能力是 64KB,但是仍旧不能达到最大 1 MB 的寻址能力,所以这时候就需要 偏移地址的辅助,偏移地址也存入寄存器,同样为 64 KB 的寻址能力,这么一看还是不能满足 1MB 的寻址,所以 CPU 的设计者对地址单元动了手脚,将段基址左移 4 位,然后再和 16 位的段内偏移地址相加,就达到了 1MB 的寻址能力。所以内存分段的第二个目的就是能够访问到所有内存。
物理地址、逻辑地址、有效地址、线性地址、虚拟地址的区别