操作系统-分段分页

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1.


分页与分段的主要区别:


1


)、段是信息的逻辑单位,它是根据用户的需要划分的,因此段对用户是可见的;页是信息的物理单位,是为了管理主存的方便而划分的,对用户是透明的。


2


)、页的大小固定不变,由系统决定。段的大小是不固定的,它由其完成的功能决定。


3


)、段式向用户提供的是二维地址空间,页式向用户提供的是一维地址空间,其页号和页内偏移是机器硬件的功能。


4


)、由于段是信息的逻辑单位,因此便于存贮保护和信息的共享,页的保护和共享受到限制。


一维二维地址空间的理解:

分页之所以是一维的,原因在于分页的大小是固定的,且页码之间是连续的,操作的时候只需给出一个地址,就能够根据所给地址的大小与页面大小计算出在页码和页内地址,粗略举例,比如页面大小是4KB,给一个地址为5000,可以算出所在页码是2,页内地址是5000-4000=1000,即在第二页的第1000个位置。

而分段的因为每段的长度不一样,必须给出段码和段内地址


2. 产生死锁的原因主要是:


(1)因为系统资源不足。

(2)进程运行推进的顺序不合适。

(3)资源分配不当等。

产生死锁的四个必要条件:

(1)互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。

(2)请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。

(3)不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。

(4)循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之一不满足,就不会发生死锁。


3.内存碎片分为内部碎片和外部碎片。

内部碎片:

内部碎片就是已经被分配出去(能明确指出属于哪个进程)却不能被利用的内存空间;

内部碎片是处于区域内部或页面内部的存储块。占有这些区域或页面的进程并不使用这个存储块。而在进程占有这块存储块时,系统无法利用它。直到进程释放它,或进程结束时,系统才有可能利用这个存储块。

为了有效的利用内存,使内存产生更少的碎片,要对内存分页,内存以页为单位来使用,最后一页往往装不满,于是形成了内部碎片。

由于被装入的数据块小于分区大小,从而导致分区内部有空间浪费,这种现象成为内部碎片。

外部碎片:

外部碎片指的是还没有被分配出去(不属于任何进程),但由于太小了无法分配给申请内存空间的新进程的内存空闲区域。

外部碎片是出于任何已分配区域或页面外部的空闲存储块。这些存储块的总和可以满足当前申请的长度要求,但是由于它们的地址不连续或其他原因,使得系统无法满足当前申请。

分区外的存储空间会出现很多不能使用的碎片。

为了共享要分段,在段的换入换出时形成外部碎片,比如5K的段换出后,有一个4k的段进来放到原来5k的地方,于是形成1k的外部碎片。


固定分区、简单分页存在内部碎片,简单分段存在外部碎片