主存(RAM) 是一件非常重要的资源,必须要小心对待内存。虽然目前大多数内存的增长速度要比 IBM 7094 要快的多,但是,程序大小的增长要比内存的增长还快很多。正如帕金森定律说的那样:不管存储器有多大,但是程序大小的增长速度比内存容量的增长速度要快的多。下面我们就来探讨一下操作系统是如何创建内存并管理他们的。
内存空间时的大小却是不一定的,从数个字到数个GB都是有可能的。于是我们必须将堆空间管理起来,将它分块地按照用户需求出售给最终的程序,并且还可以按照一定的方式收回内存。其实这个问题可以归结为:如何管理一大块连续的内存空间,能够按照需求分配、释放其中的空间,这就是堆分配的算法。堆的分配算法有很多种,有很简单的(比如这里要介绍的几种方法),也有些很复杂、适用于某些高性能或者有其他特殊要求的场合.
(3)如何进行分区的分配与回收操作?假设系统采用的数据结构是“空闲分区表”…如何分配?
首次适应(First Fit)算法:空闲分区以地址递增的次序链接。分配内存时顺序查找,找到大小能满足要求的第一个空闲分区。
从第 11 篇笔记开始进入第二章节,也就是存储器管理的相关知识。下面是本篇笔记的思维导图:
主存(RAM) 是一件非常重要的资源,必须要认真对待内存。虽然目前大多数内存的增长速度要比 IBM 7094 要快的多,但是,程序大小的增长要比内存的增长还快很多。不管存储器有多大,程序大小的增长速度比内存容量的增长速度要快的多。下面我们就来探讨一下操作系统是如何创建内存并管理他们的。
①首次适应算法(First Fit) FF算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。 — 在分配内存时,从链首开始顺序查找,直至找到一个大小能满足要求的空闲分区为止; — 然后再按照作业的大小,从该分区中划出一块内存空间分配给请求者,余下的空闲分区仍留在空闲链中。 — 若从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区,则此次内存分配失败,返回。
关于首次适应算法、最佳适应算法和最差适应算法,先看一下百度百科的解释,已经说出了三者的最大区别。
连续分配方式,是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。它主要包括单一连续分配、固定分区分配和动态分区分配。
20世纪60年代出现了支持多道程序的系统,为了能在内存中装入多道程序,且这些程序之间又不会相互干扰,于是将整个用户空间划分为若干个固定大小的分区,在每个分区中只装入一道作业,这样就形成了最早的、最简单的一种可运行多道程序的内存管理方式。
内存管理主要包括虚地址、地址变换、内存分配和回收、内存扩充、内存共享和保护等功能。
存储器的层次: 分为寄存器、主存(内存)和 辅存(外存)三个层次。 主存:高速缓冲存储器、主存储器、磁盘缓冲存储器, 主存又称为可执行存储器; 辅存:固定磁盘存储器、可移动的外部存储器; 其可长期保存数据,但不能被处理器直接访问。 此处针对的是在OS层面上对主存(内存)的管理。 内(主)存储器管理的主要功能:① 逻辑地址到物理地址的转换 ② 内存(主存)空间的分配与回收 ③ 内存信息(数据)的共享与保护 ④ 内存的逻辑扩充(虚拟存储器的实现)
今天,我们来了解一下计算机中的存储模型,大雄将这部分知识分成了三块,也就是我们会对这部分的知识推送三次。
内存管理 包括内存管理和虚拟内存管理 内存管理包括内存管理概念、交换与覆盖、连续分配管理方式和非连续分配管理方式(分页管理方式、分段管理方式、段页式管理方式)。 虚拟内存管理包括虚拟内存概念、请求分页管理方式、页面置换算法、页面分配策略、工作集和抖动。 3.1 内存管理的概念 内存管理(Memory Management)是操作系统设计中最重要和最复杂的内容之一。虽然计算机硬件一直在飞速发展,内存容量也在不断增长,但是仍然不可能将所有用户进程和系统所需要的全部程序和数据放入主存中,所以操作系统必须将内存空间
-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
进程和线程在调度时候出现过很多算法,这些算法的设计背景是当一个计算机是多道程序设计系统时,会频繁的有很多进程或者线程来同时竞争 CPU 时间片。那么如何选择合适的进程/线程运行是一项艺术。当两个或两个以上的进程/线程处于就绪状态时,就会发生这种情况。如果只有一个 CPU 可用,那么必须选择接下来哪个进程/线程可以运行。操作系统中有一个叫做 调度程序(scheduler) 的角色存在,它就是做这件事儿的,调度程序使用的算法叫做 调度算法(scheduling algorithm) 。
进程和线程在调度时候出现过很多算法,这些算法的设计背景是当一个计算机是多道程序设计系统时,会频繁的有很多进程或者线程来同时竞争 CPU 时间片。 那么如何选择合适的进程/线程运行是一项艺术。当两个或两个以上的进程/线程处于就绪状态时,就会发生这种情况。如果只有一个 CPU 可用,那么必须选择接下来哪个进程/线程可以运行。操作系统中有一个叫做 调度程序(scheduler) 的角色存在,它就是做这件事儿的,调度程序使用的算法叫做 调度算法(scheduling algorithm) 。
计算机操作系统内存管理是十分重要的,因为其中涉及到很多设计很多算法。《深入理解计算机系统》这本书曾提到过,现在操作系统存储的设计就是“带着镣铐跳舞”,造成计算机一种一种容量多,速度快的假象。包括现在很多系统比如数据库系统的设计和操作系统做法相似。所以在学习操作系统之余我来介绍并总结一些操作系统的内存管理。
很多小伙伴私信要word下载,我就整理出来了一份pdf,是和线上的完全一样,建议大家看线上的,因为pdf下载需要收费,但是下载有好处就是可以打印出来复习,各位伙伴自行选择吧。现在这里给出pdf完整下载: 操作系统(第四版)期末复习总结.pdf_操作系统复习-OS文档类资源-CSDN下载
然后发现,操作系统的知识点考察还是比较多的,大厂就是大厂就爱问基础知识。其中,关于操作系统的「调度算法」考察也算比较频繁。
首次适应算法 每次从低地址开始查找,找到第一个能满足大小的空闲分区,顺序查找空闲分区链或者空闲分区表
2、系统将所有的空间块链接在一个双重循环链表结构的可利用空间表中,分配可按首次拟合进行,也可按最佳拟合进行。
一、应用介绍 当新流量发起时,本应用将为其选择一条路由路径,这条路径具有全局负载均衡意义上的最小权值(Weight/Cost)。 本应用即将开源在笔者的Github【https://github.com/MaoJianwei/ONOS_LoadBalance_Routing_Forward】 本系列文章后续也将同步在笔者的博客Blog【http://maojianwei.github.io/】 为负载均衡举一个简单的例子,在一个三节点的环形网络中,Host2想要访问Host1,此时网络中已经有了一些背景流量
包括程序装入等概念、交换技术、连续分配管理方式和非连续分配管理方式(分页、分段、段页式)。
Go语言是一门以高效和并发编程而闻名的编程语言。它不仅提供了简洁的语法和强大的标准库,还具有自动内存管理的能力。在Go语言中,内存管理是由垃圾回收机制来实现的,它能够自动回收不再使用的内存,避免内存泄漏的发生。本文将详细介绍Go语言的内存管理机制,包括垃圾回收的原理和内存泄漏的处理方法。
早起批处理系统只能一次处理一个任务,多道程序设计使得批处理系统可以一次处理多个任务。对多道程序的管理是操作系统的重要功能。
终于也是跨过了处理机管理,来到内存管理的内容了。目前基本存储管理这一章还差分页、分段以及段页三种管理方式没有学,之所以在学之前来写这一篇文章,主要是觉得这一章的内容过于零碎了,不易成逻辑又很容易忘掉,所以写这一篇来串一下已学的内容,在复习的基础上为学接下来的做一些铺垫。
在程序运行中,在不同时刻把同一个存储区分配给不同程序段和数据段,实现存储区共享。适用于连续存储(单一连续区分配,分区)
从单道批处理系统对CPU的利用情况可看出,作业运行过程中若发生IO请求,高速的CPU要等待低速的I/O操作完成,导致CPU资源利用率和系统吞吐量降低。
存储器的基础知识 首先,一般的存储器我们就会认为它包含着三部分: 寄存器 速度最快,但是造价高 主存储器 速度次之,被通俗称为内存 外存 速度最慢,用于存储文件数据,因为上边两种一旦断电,数据就会丢失。这个用来做持久化存储的。 因此,我们的存储器往往是使用三层结构的。 程序的装入和链接 在操作系统的角度而言,我们面对存储器就是面对程序的装入和连接 一般地,用户程序向要在系统上运行,就要经历下面几个步骤: 编译:对用户源程序进行遍历,形成若干个目标模块 链接:将目标模块以及他们所需要的库函数链接在一起,形成完
程序到运行主要经过程序(外存)编译,链接,装入(内存)。《程序如何运行:编译、链接、装》:
概念:OS 是核心系统软件,负责计算机系统、硬件资源的分配和使用;控制和协调并发活动;提供用户接口,使用户获得良好的工作环境
1、操作系统分类 批处理操作系统、分时操作系统(Unix)、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、微机操作系统(Linux、Windows、IOS等)、嵌入式操作系统。 2、操作系统的4个特征:并发性、共享性、虚拟性、不确定性。 3、操作系统的功能有:处理机管理、文件管理、存储管理、设备管理、作业管理。 处理机管理:也称进程管理。实质上是对处理机执行时间进行管理,采用多道程序等技术将CPU的时间真正合理地分配给每个任务。主要包括进程管理、进程同步、进程通信和进程调度。 文件管理:又称信息管理。主要包括
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操作系统是管理计算机硬件和软件资源的计算机程序,管理配置内存、决定资源供需顺序、控制输入输出设备等。操作系统提供让用户和系统交互的操作界面。操作系统的种类是多种多样的,不局限于计算机,从手机到超级计算机,操作系统可简单也可复杂,在不同的设备上,操作系统可向用户呈现多种操作。因为我们不可能直接操作计算机硬件,而且设备种类繁多,需要一个统一的界面,因此有了操作系统,操作系统的简易性使得更多人能使用计算机。常见的操作系统有:Windows、Linux、MacOS、Android等,总结一句话就是:操作系统是管理硬件、提供用户交互的软件系统。
操作系统本质上是一个运行在计算机上的软件程序 ,管理着计算机硬件和软件资源,为计算机硬件和软件提供了一种中间层,使应用软件和硬件进行分离,屏蔽了硬件层的复杂性,让我们把关注点更多放在软件应用上。操作系统的主要功能有:
操作系统的内存的分配与回收连续存储管理主要介绍了,内存管理中连续存储管理的三种方法,重点掌握动态分区分配的分配算法。
机器之心原创 人工智能研学社 问题:GPU 内存限制 GPU 在深度神经网络训练之中的强大表现无需我赘言。通过现在流行的深度学习框架将计算分配给 GPU 来执行,要比自己从头开始便捷很多。然而,有一件事你会避之唯恐不及,即 GPU 的动态随机存取内存(DRAM(Dynamic Random Access Memory))限制。 在给定模型和批量大小的情况下,事实上你可以计算出训练所需的 GPU 内存而无需实际运行它。例如,使用 128 的批量训练 AlexNet 需要 1.1GB 的全局内存,而这仅是 5
文件管理在操作系统中负责文件的存储、检索、共享和保护。管理空闲空间是其中的一项重要任务,以确保文件系统的高效和灵活性。常见的空闲空间管理方法有空闲区表法、空闲链表法、位示图法和成组链表法。
1.操作系统的的4个基本特点 并发性(宏观上同时进行,微观上交替): 两个或两个以上的事件或活动在同一时间间隔内发生。 共享性:计算机系统中的资源可被多个并发执行的用户程序和系统程序共同使用,而不是被其中某一个程序所独占。 不确定性(异步性 随机性):进程是以人们不可预知的速度进行;进程是走走停停,不是一气呵成的。 虚拟性:把物理上的一个实体变成逻辑上的多个对应物或把物理上的多个实体变成逻辑上的一个对应物。 2.OS的三种基本类型及其主要目标 批处理操作系统(有效): 提高资源利用率 分时操作系统(方便用
说明: 在左边的单处理器系统中,如果一个进程想要运行,那么必须将进程地址空间装载到物理内存中才可以运行。 而右边的是多处理器系统中有多个进程需要进入物理内存执行,这里要解决的问题就是,如何将进程地址空间合理的装载到物理内存中,如何合理的分配使用内存,使得每个进程能正确执行。
这是在北京刚刚结束的2016年的第11届ThoughtWorks China AwayDay上发生的一件事:
(1)头主要包括对象大小,对象种类和运行GC所需要的信息。
Energy Aware Scheduler(EAS)是Android手机默认的Scheduler。通过为每个任务选择正确的CPU,达到性能和功耗相平衡。它可以在big.LITTLE和DynamIQArm平台上实现节能调度决策。
因为程序是分段在内存中存放的,因此需要额外的空间记录每个段的存放位置和占用大小,这就引出了段表,这里的段表又被称为LDT表,每个进程都对应一个LDT表:
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