操作系统与计算机组成原理

主存的结构

1）高位交叉编址
2）低位交叉编址与流水线方式并行存取
a.存取周期：cpu对内存两次读或写操作之间的时间间隔
总线周期：总线传输一次数据花费的时间

3）访存排队器
主存是与cpu，还是io，还是辅存交互，其顺序是受访存排队器控制的
a.由于易丢失代码，io的优先级最高
b.严重影响cpu工作的请求源，优先级次高，比如写可能优先于读

缓存的工作原理

1.cache的基本工作原理（命中率，访存效率，平均访问时间）

2.cache的读取和写入操作（读流程，写直达法，回写法，多缓存一致性问题）
3.cache与主存的地址映射（内存块大小与缓存块大小是一样的）

4.缓存块的替换策略
FIFO先进先出策略（命中率低）
LRU最久未使用策略（命中率高）
5.磁盘
定位到某一个数据块的时间=找到磁盘面+寻道+等待磁盘转动到指定位置

主存-磁盘体系

1.内存空间的分配与回收
2.内存空间的扩充
3.地址转换
4.内存保护-内存是重定位寄存器和界地址寄存器保证进程不相互影响的
1）cpu使用逻辑地址
2）判断逻辑地址是否小于界地址寄存器
3）若没有越界，则加上重定位寄存器（基地址寄存器），得到物理地址
4）cpu在切换到执行某一进程时，会初始化重定位寄存器和界址寄存器

1.分页存储管理

1）把内存和磁盘块都划分为等大小块，每一个小块就是“页”，磁盘块块叫"页面"，内存块称为“页框”。在内存中要为每一个进程维护一张“页号-磁盘物理地址”映射关系表，称之为“页表”
2）a.虚拟地址为A，页大小为L，则页号为A/L，页内偏移为A mod L
b.页号P的页表项地址 = 页表项首地址+P x 页表项长度
c.物理地址 = 磁盘号 x 块大小 + 磁盘内偏移量

3）多级页表与B树的关系
4）分页存储管理是为了提高内存利用率，是内存与磁盘之间的协作
2.分段存储管理
1）段表：解决的是应用程序逻辑地址与内存中逻辑地址的映射关系
2）取出逻辑地址中的段号，从段表中获取始地址，与偏移量相加，即获得主存中的逻辑地址
3）段式存储能清晰的反映程序的逻辑结构

3.段页式存储管理
为了既能反应程序的逻辑结构，又能提高内存利用率，故而采用段页式存储
1）将程序分为若干段，故逻辑地址需要有“段号”
2）每一段分为若干页，所以段式存储中地址格式的“段长” 变为 “页长”，表示该段有几页
3）页始址替代段始址

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