1. 分段式存儲管理為什麼不回產生內部碎片
首先明確一點,內部碎片是什麼?
內部碎片就是為每個進程分布的內存空間之中所沒有被使用到的內存碎片。通常出現在分頁式存儲管理之中。分頁式是什麼應該很好理解,就是把內存按照分為一頁頁大小相同的頁面,然後再把這些頁面分配給進程。因此,在分配給進程時可能會出現這樣的情況:進程需要3MB,分給他4頁,每頁1MB,這樣4>3,就會造成1MB的內部碎片。
而分段式存儲管理為什麼不會產生內部碎片?歸根結底是由分段本身的定義出發的。如果說分頁式是系統對內存的分割,那麼分段式就是用戶對程序數據的分割。分頁式是沒有任何邏輯意義的,而分段式是有其意義在的。比如說一個程序有主程序段Main類,有通用庫,有數據段,這樣我們就把這個程序分為三段,分別對應Main,庫,數據(說的是最淺顯的,詳細的可以網路其他),是有邏輯意義的獨立單位。都這樣分了,怎麼還會出現內部碎片?反之,如果是分頁式,就可能出現Main類橫跨兩頁,且整個程序裝入內存後還有碎片空間的可能了。
總之,引入分段式存儲管理本就在一定程度上解決了內部碎片,並且滿足了用戶的需求。但是分段式存儲管理也有不足之處,內存利用率變低了。因此又引入之後的段頁式存儲管理方式,這個自己網路就行。
參看計算機操作系統第四版,歡迎指正
2. 下述存儲管理方式中,會產生外碎片的是________. A. 頁式和段式 B. 頁式和段頁式 C. 動態分區方式和段式
存儲管理方式中,會產生外碎片的是頁式和段頁式 。段頁式系統的基本原理,是基本分段存儲管理方式和基本分頁存儲管理方式原理的結合,即先將用戶程序分成若干個段,再把每個段分成若干個頁,並為每一個段賦予一個段名。
分頁存儲管理將一個進程的邏輯地址空間分成若干個大小相等的片,稱為頁面或頁,並為各頁加以編號,從0開始,如第0頁、第1頁等。相應地,也把內存空間分成與頁面相同大小的若干個存儲塊,稱為(物理)塊或頁框(frame),也同樣為它們加以編號,如0#塊、1#塊等等。
在為進程分配內存時,以塊為單位將進程中的若干個頁分別裝入到多個可以不相鄰接的物理塊中。由於進程的最後一頁經常裝不滿一塊而形成了不可利用的碎片,稱之為「頁內碎片」。
(2)分頁存儲管理碎片擴展閱讀
在處理器執行程序時需要將其從內存中讀出再進行指令解碼。在指令解碼之前它必須向內存中某個位置取出或者存入某個值。然後執行此指令並指向程序中下一條指令。在此過程中處理器必須頻繁訪問內存,要麼取指取數,要麼存儲數據。
虛擬內存系統中的所有地址都是虛擬地址而不是物理地址。通過操作系統所維護的一系列表格由處理器實現由虛擬地址到物理地址的轉換。
為了使轉換更加簡單,虛擬內存與物理內存都以頁面來組織。不同系統中頁面的大小可以相同,也可以不同,這樣將帶來管理的不便。Alpha AXP處理器上運行的Linux頁面大小為8KB,而Intel X86系統上使用4KB頁面。每個頁面通過一個叫頁面框號的數字來標示(PFN) 。
頁面模式下的虛擬地址由兩部分構成:頁面框號和頁面內偏移值。如果頁面大小為4KB,則虛擬地址的 11:0位表示虛擬地址偏移值,12位以上表示虛擬頁面框號。處理器處理虛擬地址時必須完成地址分離工作。在頁表的幫助下,它將虛擬頁面框號轉換成物理頁面框號,然後訪問物理頁面中相應偏移處。
3. 什麼是內部碎片什麼是外部碎片各種存儲管理中都可能產生何種碎片
1.內部碎片:
當一個進程裝入到固定大小的分區塊(比如頁)時,假如進程所需空間小於分區塊,則分區塊的剩餘的空間將無法被系統使用,稱為內部碎片。
2.外部碎片:
指的是還沒有被分配出去(不屬於任何進程),但由於太小了無法分配給申請內存空間的新進程的內存空閑區域。
3.存儲管理中都可能產生的碎片:
除了內部碎片和外部碎片,在「分頁存儲」中,可能產生「頁內碎片」,頁內碎片是由於進程的最後一頁經常裝不滿一塊而形成了不可利用的碎片。
(3)分頁存儲管理碎片擴展閱讀
在數據存儲領域中,碎片(fragmentation)是指存儲空間使用效率低下,結果導致功能、運行效率變低或二者兼而有之的現象。碎片化所造成的影響取決於具體的存儲系統以及碎片化的種類。
大部分情況下,碎片化都會導致都會導致存儲空間的浪費,此時「碎片」一詞亦可指代閑置的空間本身。對於其他的一些系統來說(比如FAT文件系統),數據量一定的前提下,用於存儲數據所佔的存儲空間是一定的,和碎片化的程度無關。
4. 什麼是內存分頁存儲管理
分頁存儲管理是將各進程的地址空間分成大小相等的頁,把內存的存儲空間也分成與頁大小相同的片,稱為物理塊。在分配存儲空間時,以塊為單位來分配。
優點:有效解決存儲器的零頭問題,能在更高的程度上進行多道程序設計,從而相應提高了存儲器和CPU的利用率。
缺點:採用動態地址變換為增加計算機成本和降低CPU的速度。表格占內存空間,費時來管理表格。存在頁內碎片。作業動態的地址空間受內存容量限制。
5. 什麼是頁式存儲管理的碎片,如何減少碎片產生
咨詢記錄 · 回答於2021-11-02
6. 操作系統中的分區存儲管理和分頁存儲管理的優點和缺點各是什麼
一、分區存儲管理
1、固定分區:
優點:易於實現、開銷小
缺點:存在內部碎片(分區內未被利用空間)、分區總數固定,限制了並發執行的程序數量。
2、動態創建分區:按照程序申請要求分配。
優點: 沒有內部碎片
缺點:有外部碎片(難以利用的小空閑分區)
二、頁式存儲管理
優點: 沒有外部碎片,最後一頁可能有內碎片但不大; 程序不必連續存放;便於改變程序佔用空間大小。
缺點: 程序仍需要全部裝入內存。
7. 很好地解決了「碎片」問題的存儲管理方法是( )
很好地解決了「碎片」問題的存儲管理方法是頁式存儲管理。
8. 分區存儲管理中的碎片是怎樣形成的
在磁碟分區中,文件會被分散保存到磁碟的不同地方,而不是連續地保存在磁碟連續的簇中。又因為在文件操作過程中,Windows系統可能會調用虛擬內存來同步管理程序,這樣就會導致各個程序對硬碟頻繁讀寫,從而產生磁碟碎片。
9. 分頁存儲管理的實現原理
採用分頁存儲器允許把一個作業存放到若干不相鄰的分區中,既可免去移動信息的工作,又可盡量減少主存的碎片。分頁式存儲管理的基本原理如下:
1、 頁框:物理地址分成大小相等的許多區,每個區稱為一塊;
2、址分成大小相等的區,區的大小與塊的大小相等,每個稱一個頁面。
3、 邏輯地址形式:與此對應,分頁存儲器的邏輯地址由兩部分組成,頁號和單元號。邏輯地址格式為 頁號 單元號(頁內地址) 採用分頁式存儲管理時,邏輯地址是連續的。所以,用戶在編製程序時仍只須使用順序的地址,而不必考慮如何去分頁。
4、頁表和地址轉換:如何保證程序正確執行呢?
採用的辦法是動態重定位技術,讓程序的指令執行時作地址變換,由於程序段以頁為單位,所以,我們給每個頁設立一個重定位寄存器,這些重定位寄存器的集合便稱頁表。頁表是操作系統為每個用戶作業建立的,用來記錄程序頁面和主存對應頁框的對照表,頁表中的每一欄指明了程序中的一個頁面和分得的頁框的對應關系。絕對地址=塊號*塊長+單元號 以上從拓撲結構角度分析了對稱式與非對稱式虛擬存儲方案的異同,實際從虛擬化存儲的實現原理來講也有兩種方式;即數據塊虛擬與虛擬文件系統. 數據塊虛擬存儲方案著重解決數據傳輸過程中的沖突和延時問題.在多交換機組成的大型Fabric結構的SAN中,由於多台主機通過多個交換機埠訪問存儲設備,延時和數據塊沖突問題非常嚴重.數據塊虛擬存儲方案利用虛擬的多埠並行技術,為多台客戶機提供了極高的帶寬,最大限度上減少了延時與沖突的發生,在實際應用中,數據塊虛擬存儲方案以對稱式拓撲結構為表現形式. 虛擬文件系統存儲方案著重解決大規模網路中文件共享的安全機制問題.通過對不同的站點指定不同的訪問許可權,保證網路文件的安全.在實際應用中,虛擬文件系統存儲方案以非對稱式拓撲結構為表現形式. 虛擬存儲技術,實際上是虛擬存儲技術的一個方面,特指以CPU時間和外存空間換取昂貴內存空間的操作系統中的資源轉換技術 基本思想:程序,數據,堆棧的大小可以超過內存的大小,操作系統把程序當前使用的部分保留在內存,而把其他部分保存在磁碟上,並在需要時在內存和磁碟之間動態交換,虛擬存儲器支持多道程序設計技術 目的:提高內存利用率 管理方式
A 請求式分頁存儲管理 在進程開始運行之前,不是裝入全部頁面,而是裝入一個或零個頁面,之後根據進程運行的需要,動態裝入其他頁面;當內存空間已滿,而又需要裝入新的頁面時,則根據某種演算法淘汰某個頁面,以便裝入新的頁面
B 請求式分段存儲管理 為了能實現虛擬存儲,段式邏輯地址空間中的程序段在運行時並不全部裝入內存,而是如同請求式分頁存儲管理,首先調入一個或若干個程序段運行,在運行過程中調用到哪段時,就根據該段長度在內存分配一個連續的分區給它使用.若內存中沒有足夠大的空閑分區,則考慮進行段的緊湊或將某段或某些段淘汰出去,這種存儲管理技術稱為請求式分段存儲管理