操作系统（operating system ， OS）是计算机系统中必不可少的系统。它是计算机系统中各种资源的管理者和各种活动的组织者、指挥者。它使整个计算机系统协调一致且有效地工作。通过本课程的学习，大家将了解操作系统要干什么、如何做和为何要如此做。
学习操作系统，第一大家应该了解操作系统的定义。本章主要讲述了以下几个问题。
1、什么是操作系统
2、操作系统的形成
3、操作系统的种类
4、操作系统的功能
1、什么是操作系统
在回答这个问题之前，大家先来认识一下什么是计算机系统。计算机系统是按用户的需要接收和存储信息、自动进行数据处置并输出结果信息的系统。
计算机系统由硬件系统和软件系统组成。软硬件系统的组成部分就是计算机系统的资源，当不一样的用户用计算机时都要占用系统资源并且有不一样的控制需要。
操作系统就是计算机系统的一种系统，由它统一管理计算机系统的资源和控制程序的实行。
操作系统的设计目的一是使计算机系统用便捷。二是使得计算机系统能高效地工作。
2、操作系统的形成
早期没操作系统原始汇编系统管理程序操作系统 可以看到，操作系统是伴随计算机硬件的进步和应用需要的推进而形成的。
3、操作系统的种类
根据操作系统提供的服务，大致可以把操作系统分为以下几类：
批处置操作系统、分时操作系统、实时操作系统、互联网操作系统和分布式操作系统。其中批处置操作系统、分时操作系统、实时操作系统是基本的操作系统（加亮）
1、批处置操作系统根据用户预先规定好的步骤控制作业的实行，达成计算机操作的智能化。又可分为批处置单道系统和批处置多道系统。单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行，多个作业可自动、顺序地被装入运行。批处置多道系统则允很多个作业同时装入主存储器，中央处置器轮流地实行每个作业，每个作业可以同时用各自所需的外围设施，如此可以充分借助计算机系统的资源，缩短作业时间，提升系统的吞吐率。
2、分时操作系统，这种系统中，一个计算机系统与很多终端设施连接，分时系统支持多个终端用户，同时以交互方法用计算机系统，为用户在测试、修改和控制程序实行方面提供了灵活性。分时系统的特点是同时性、独立性、准时性和交互性。
3、实时操作系统能使计算机系统接收到外部信号后准时进行处置，并在严格的规定时间内完成处置，且给出反馈信号。它是较少有人为干涉的监督和控制系统。实时系统对靠谱性和安全性需要极高，不强求系统资源的借助率。
4、互联网操作系统可以把若干计算机联合起来，达成各台计算机之间的通信及互联网中各种资源的共享，像大家目前用的Windows ，UNIX和Linux等操作系统都是互联网操作系统。
5、分布式操作系统的互联网中各台计算机没主次之分，在任意两台计算机间的可进行信息交换和资源共享。这一点上分布式操作系统和互联网操作系统差别不大，他们的本质不同在于：分布式操作系统能使系统中若干计算机相互协作完成一个一同的任务。这使得各台计算机组成一个完整的，功能强大的计算机系统。
4、操作系统的功能
从资源管理的看法出发，操作系统功能可分为五大多数：处置器管理、存储管理、文件管理、设施管理和作业管理。
计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成，操作系统是软件系统的一个组成部分，它是直接在硬件系统的基础上工作的，所以在研究操作系统之前，先需要对计算机系统的结构有一个基本的认知，本章就是讲述计算机系统结构的入门知识。
本章的考核要点是：
1.计算机系统的层次结构2.硬件环境 3.操作系统结构
学习本章需要：知道计算机系统的结构，有关硬件的I/O中断和存储结构，硬件的保护手段；有关操作系统的结构，操作系统提供的用法接口。
重点 是：硬件环境和操作系统的结构
1、计算机系统的层次结构 （ 识记 ）
现代的通用计算机系统是由硬件和软件组成的一种层次式结构，最内层是硬件系统，最外层是用计算机系统的人，人与硬件系统之间是软件系统
本章考核要点：
1.多道程序设计 2.进程 3.进程状况 4.进程控制块 5.进程队列 6.可再入程序 7.中断及中断响应 8.中断优先级 9.进程调度
自学需要：通过本章学习应该学会多道程序设计是怎么样提升计算机系统效率的；进程与程序的不同之处；进程的基本状况与状况变化；进程队列及进程调度方案；中断有哪些用途。
重点是：多道程序设计；进程的概念和属性；进程调度方案。
1、 多道程序设计（ 领会 ）
1、什么是多道程序设计。
让多个计算问题同时装入一个计算机系统的主存储器并行实行，这种设计技术称 多道程序设计 ，这种计算机系统称多道程序设计系统 或简称多道系统。
存储保护 ：在多道程序设计的系统中，主存储器中同时存放了多个作业的程序。为防止相互干扰，需要提供必要的方法使得在主存储器中的各道程序只能访问我们的地区。如此，每道程序实行时，都不会破坏其他各道的程序和数据。尤其是当某道程序发生错误的时，也不至于影响其它的程序。
程序浮动 ：在多道程序设计系统中，对程序有一些特殊需要，也就是说，程序可以随机地从主存的一个地区移动到另一个地区，程序被移动后仍丝毫不影响它的实行，这种技术称为程序浮动。
在多道程序设计的系统中，有三点基本需要：
用存储保护的办法保证各道程序互不侵犯；
用程序浮动技术让程序能灵活地改变存放地区且能正确实行；
需要对资源按肯定的方案分配和调度。
2、 多道程序设计 借助了系统与外围设施的并行工作能力，从而提升工作效率。具体表现为：
提升了处置器的借助率；
充分借助外围设施资源：计算机系统配置多种外围设施，使用多道程序设计并行工作时，可以将用不同设施的程序搭配在一块同时装入主存储器，使得系统中各外围设施常常处于忙碌状况，系统资源被充分借助；
发挥了处置器与外围设施与外围设施之间的并行工作能力；
从大体上说，使用多道程序设计技术后，可以有效地提升系统中资源的借助率，增加单位时间内的算题量，从而提升了吞吐率。
3、 多道程序设计 对算题量和算题时间的影响。 使用多道程序设计能改变系统资源的用法状况，提升系统效率。但应注意以下两个问题：
可能延长程序的实行时间；
并行工作道数与系统效率不成正比。从表面上看，增加并行工作道数就可提升系统效率，但事实上并行工作道数与系统效率是不成正比，由于并行的道数要依据系统配置的资源和用户对资源的需要而定：
（1）主存储器的大小限制了可同时装入的程序数目；
（2）外围设施的数目也是一个制约条件；
（3）多个程序同时需要用同一资源的状况也会常常发生。
总之，多道程序设计能提升系统资源的用法效率，增加单位时间的算题量；但对每一个计算问题来讲，从算题开始到全部完成所需要的时间可能延长，另外在确定并行工作道数时应综合系统的资源配置和用户对资源的需要。
2、 进程（ 领会 ）
1、 进程 的概念：把一个程序在一个数据集上的一次实行称为一个进程。
2、 进程是由 程序 、 数据集 和 进程控制块 三部分组成。
大家举一个例子，譬如在有一个用户程序notepad.exe（记事本），当它存放在磁盘上时，就是一个程序，在windows操作系统下运行它时，就会在内存中打造一个记事本程序的进程，而大家在记事本中编辑的目前文字就是这个进程的数据集，操作系统会为目前的进程设置一个进程控制块。假如大家再打开一个记事本程序的窗口，就会打造另一个进程，此时运行的是同一个程序，但存在两个进程，第二个窗口中的编辑内容就是第二个进程的数据集。
3、 进程 与 程序 有什么区别及关系。程序是静止的，进程是动态的。进程包含程序和程序处置的对象（数据集），进程能得到程序处置的结果。进程和程序并不是一一对应的，一个程序运行在不一样的数据集上就构成了不一样的进程。一般把进程分为系统进程和用户进程两大类，把完成操作系统功能的进程称为系统进程，而完成用户功能的进程则称为用户进程。
3、 进程状况（ 领会 ）
1、 进程的 三种基本状况 .一般，依据进程实行过程中不同时刻的状况，可总结为三种基本状况：
等待态 ：等待某个事件的完成；
就绪态 ：等待系统分配处置器以便运行；
运行态 ：占有处置器正在运行。
2、进程的状况变化
进程在实行中状况会不断地改变，每一个进程在任何时刻一直处于上述三种基本状况的某一种基本状况，进程状况之间转换关系如下图所示：
运行态等待态 总是是因为等待外设，等待主存等资源分配或等待人工干涉而引起的。
等待态就绪态 则是等待的条件已满足，仅需分配到处置器后就能运行。
运行态就绪态 不是因为自己缘由，而是由外面缘由使运行状况的进程让出处置器，这个时候就变收获绪态。比如时间片用完，或有更高优先级的进程来抢占处置器等。
就绪态运行态 系统按某种方案选中就绪队列中的一个进程占用处置器，此时就变成了运行态。
进程有四个基本属性：
多态性 从诞生、运行，直至消灭。
多个不一样的进程可以包含相同的程序
三种基本状况 它们之间可进行转换
并发性 并发实行的进程轮流占用处置器
4、进程控制块（ 领会 ）
1、 进程控制块 的基本内容。 一般进程控制块包括四类信息：
标志信息 含唯一的进程名
说明信息 有进程状况、等待缘由、进程程序存放地方和进程数据存放地方
现场信息 包含通用、控制和程序状况字寄存器的内容
管理信息 存放程序优先数和队列指针
2、 进程控制块 有哪些用途
进程控制块（Process Control Block，简称PCB），是操作系统为进程分配的用于标志进程，记录各进程实行状况的。进程控制块是进程存在的标志，它记录了进程从创建到消亡动态变化的情况，进程队列实质也是进程控制块的链接。操作系统借助进程控制块对进程进行控制和管理。
进程控制块有哪些用途有：
（1）记录进程的有关信息，以便操作系统的进程调度程序对进程进行调度。这类信息包含标志信息、说明信息、现场信息和管理信息等；
（2）标志进程的存在，进程控制块是进程存在的唯一标志
5、进程队列（ 领会 ）
1、 进程队列 的链接。
在多道程序设计的系统中总是会同时创建多个 进程 .在单处置器的状况下，每次只能让一个进程运行，其他的进程处于就绪状况或等待状况。为了便于管理，常常把处于相同状况的进程链接在一块，称进程队列，因为 进程控制块 能标志进程的存在和动态刻画进程的特质，因此， 进程队列 可以用 进程控制块 的连接来形成。链接的方法有两种：单向链接和双向链接。
2、 进程基本队列
就绪队列 ：由若干就绪进程按肯定次序链接起来的队列。
等待队列 ：把等待资源或等待某些事件的进程排列的队列
3、进程的入队和出队。
出队和入队 ：当发生的某个事件使一个进程的状况发生变化时，这个进程就要退出所在的某个队列而排入到另一个队列中去。
出队 ：一个进程从所在的队列退出的操作称为出队
入队 ：一个进程排入到一个指定的队列的操作称为入队。
系统中负责进程入队和出队的工作称为队列管理。
无论单向链接还是双向链接，解决入，出队问题，都是第一找到该队列的队首指针，沿链找出要入队的进程与它要插入的地方，或找出要出队的进程，然后修改本进程指针（入队状况）和相邻进程的有关指针值即可。
6、可再入程序（ 识记 ）
（1） 什么是 可再入程序 . 一个能被 多个用户同时调用 的程序称做 可再入 的程序。
（2） 可再入程序的性质。
可再入程序需要是纯代码，在实行时自己不改变；
一个可再入程序需要调用者提供工作区，以保证程序以同样方法为各用户服务。
编译程序 和 操作系统程序 一般都是可再入程序，能同时被不同用户调用而构成不一样的进程。
7、中断及中断响应（ 领会 ）
1、 中断 的概念。
一个进程占有处置器运行时，因为自己或者外面是什么原因（出现了事件）使运行被打断，让操作系统处置所出现的事件，到适合的时候再让被打断的进程继续运行，这个过程称为中断。
2、 中断 的种类。
从中断事件的性质出发，中断可以分为两大类：
强迫性中断事件 包含硬件问题中断，程序性中断，外部中断和输入输出中断等
自愿性中断事件 是由正在运行的进程实行一条访管指令用以请求系统调用而引起的中断，这种中断也称为访管中断。
自愿中断 的断点是确定的，而 强迫性中断 的断点可能发生在任何地方。
3、中断的响应和处置。
中断响应 （硬件即中断装置操作）
处置器每实行一条指令后，硬件的中断地方立即检查有无中断事件发生，若有中断事件发生，则中止现行进程的实行，而让操作系统的中断处置程序占用处置器，这一过程称为中断响应。
中断响应过程中，中断装置要做以下三项工作：
是不是有中断事件发生
辨别自愿性中断，只须检查操作码是不是为访管指令。
辨别强迫性中断，则要检查中断寄存器内容。若为0，则无中断；若非0，则表示有中断事件发生。
若有中断发生，保护断点信息
每一个程序都有一个程序状况字（PSW）来反映本状况的实行状况，如基本状况、中断码和中断屏蔽位等内容。处置器设有一个程序状况字寄存器用来存放目前运行程序的PSW.程序状况字可分为目前PSW、旧PSW和新PSW.
当出现中断事件后，把被中断进程的PSW保存为旧PSW，即完成断点信息保护。
启动操作系统的中断处置程序工作
中断装置通过交换PSW过程完成此项任务，即把出现的中断事件存放到目前PSW中断码地方，然后把该目前PSW保存为旧PSW，再把操作系统中断处置程序的新PSW送到程序状况字寄存器中，成为目前的PSW.
中断处置 （ 软件即操作系统操作 ）
操作系统的中断处置程序对中断事件进行处置时，大致要做三方面的工作：
保护被中断进程的现场信息
把中断时的通用寄存器，控制寄存器内容及旧PSW保存到被中断进程的进程控制块中。
剖析中断缘由
依据旧PSW的中断码可知发生该中断的具体缘由。
处置发生的中断事件
一般只做一些简单处置，在多数状况下把具体的处置交给其他程序模块去做。
8、 中断优先级和中断屏蔽（ 识记 ）
1、 中断优先级 是硬件设计时确定的。中断装置按预定的顺序来响应同时出现的中断事件，这个预定的顺序称为中断优先级。中断优先级是按中断事件的重要程度和紧迫程度来确定的 ，是由硬件设计时固定下来的。通常情况下，优先级的高低顺序依次为： 硬件问题中断 、 自愿中断 、 程序性中断 ， 外部中断和输入输出中断 .
2、中断的嵌套处置
3、中断屏蔽有哪些用途。中断优先级只不过规定了中断装置响应同时出现的中断的次序，当中断装置响应了某个中断后中断处置程序在进行处置时，中断装置也会去响应另一个中断事件。因此会出现优先级低的中断事件的处置打断优先级高的中断事件的处置，使得中断事件的处置顺序与响应顺序不同，而且会形成多重嵌套处置，使多现场保护、程序返回等工作变的复杂。
中断屏蔽技术就是为知道决上述问题而提出的在一个中断处置没结束之前不响应其他中断事件，或者只响应比目前级别高的中断事件。于是，当中断装置检查到有中断事件后，便去查询PSW中中断屏蔽标志，假如没屏蔽就响应该中断；不然，暂时不响应该中断，待屏蔽标志消除后再响应。自愿中断是不可以屏蔽的。
9、 进程调度（ 领会 ）
1、进程调度的职责。按选定的进程调度算法从就绪队列中选择一个进程，让它占用处置器。
2、选择进程调度算法的几个准则：
提升处置器借助率
增大吞吐量
降低等待时间
缩短响应时间
3、进程调度的常用算法：先来先服务、优先数法、轮转法、分级调度。
先来先服务调度算法 该算法按进程进入就绪队列的先后次序选择可以占用处置器的进程。
优先数调度算法 对每一个进程确定一个优先数，该算法一直让优先数最高的进程先用处置器。对具备相同优先数的进程，再使用先来先服务的次序分配处置器。系统常以任务的紧迫性和系统效率等原因确定进程的优先数。进程的优先数可以固定的，也可随进程实行过程动态变化。 一个高优先数的进程占用处置器后，系统处置该进程时有两种办法，一是非抢占式，另一种是可抢占式。前者是此进程占用处置器后一直运行到结束，除非本身主动让出处置器，后者则是严格保证任何时刻一直让优先数最高的进程在处置器上运行。
时间片轮转调度法 把规定进程一次用处置器的最长期称为时间片。时间片轮转调度算法让就绪进程按就绪的先后次序排成队列，每次总选择该队列中第一个进程占用处置器，但规定只能用一个时间片，如该进程尚没有完成，则排入队尾，等待下一个供它用的时间片。每个进程就如此轮转运行。时间片轮转算法常常用于分时操作系统中。
分级调度算法 由系统设置多个就绪队列，每一个就绪队列中的进程按时间片轮转法占用处置器，这就是分级调度算法。
4、 进程的切换 进程调度将从就绪队列中另选一个进程占用处置器，使一个进程让出处置器，由另一个进程占用处置器的过程称进程切换。
若有一个进程从运行态变成等待态，或完成工作后就撤消，则一定会发生进程切换。若一个进程从运行态或等待态变收获绪态，则未必发生进程切换。
本章考核要点：
1、重定位 2、固定分区存储管理 3、可变分区存储管理 4、页式存储管理 5、段式存储管理 6、虚拟存储器
自学需要 ：明确存储管理的职能是对主存储器中的用户地区进行管理；理解在不一样的管理方法下怎么样达成存储保护、地址转换、与主存空间的分配和收购；比较各种管理方法的特征；学会虚拟存储器的达成原理和办法。
重点是：各种管理方法的特征；可变分区方法的主存分配算法与移动技术；分页式虚拟存储管理的达成与页面调度算法；分段式虚拟存储管理的达成。
操作系统的存储管理好似一个大地主，管着一个大庄园，当有农户需要租用田地时，地主就给分配一块地让他种（用户区别配）。等到地里长出了果实（结果出来后，地主还要来收回这块地（去配）。
为了管好这片田地，地主还要管好庄园的门，但凡要进来种地的，都得由地主依据他的需要让他到地方确定实质的田地上去干活。（把逻辑地址转换成物理地址）
庄园里还有一些大伙一同可以用的地方，譬如地主的花园，工具房等，大伙可以进来，也可以用，但不许改变任何现有些东东，还有，每一个农户只能在我们的地里刨食吃，假如有人胆敢到其他人地里或地主的花园里摘花偷食，可要当心他们养的狼狗跳出来哦。（共享和保护）
当然，再大的地也是不够多的，地主为了多赚些钱，当所有些地都租出去的时候，他想方法把有的种田人暂时不种的那块地里的东东连地皮一块挖出来放到仓库里先堆着。把地腾出来租给其他人种（这一招可够绝的，不过地主说啦，这就是虚拟存储。）
你说这个地主好坏？？
概述：本章讨论的是主存储器空间的管理。主存储空间分成系统区和用户区两部分。存储管理的功能包含：主存空间的分配和去配、达成地址转换、主存空间的区享和保护和主存空间扩充。
1、重定位（ 领会 ）
1、区别逻辑地址与绝对地址。
绝对地址 ：主存储器以字节为编址单位，容量为n的主存储器中，每一个单元有唯一的编号，从0到n-1，这个唯一的编号就是主存储器的 物理地址 .
譬如大家目前用的128MB内存条中就有128×1024×1024=134217728 字节，所以它的内存绝对地址就是从0到134217727.
注意啦，庄园的大地主就是这么给我们的地做上标记的。
逻辑地址 ：在多道程序设计的系统中，操作系统为了便捷用户，就允许每一个用户都觉得我们的作业的程序和数据存放在地址是0开始的连续空间中。如此用户程序中用的地址就是 逻辑地址 .
种田人不管地主庄园有多少块地，标了什么号，只须记住自己需要多少地，给自己种的地打上标记就是了。地主想，只须你们能干活，无需了解了我的底细了吧（家财不可外扬哦）。
2 、重定位（地址转换的方法）
为了保证作业的正确实行，需要依据分配给作业的主存地区对作业中指令和数据的存放进行重定位，这种 把逻辑地址转换成绝对地址 的工作称为重定位 或地址转换。重定位的方法有静态重定位 和动态重定位 两种。
庄园主道：静态重定位比较简单，想当初张三来这儿， 说要租一百块地，青菜种在第1块地，萝卜种2块地里，土豆得重在第3块地里然后得在第28块地里养鸭，完了要把28块地里的鸭粪拉到第49块地的鱼塘里喂鱼 我就说，行啦行啦，你进来，庄园的左侧101到200号那100块地就分给你吧，将来你要找哪块地养鸭养鱼的，就得按我给你编的号来找。每一个地址都已经加上100了，不会找错吧。不要说我没讲了解哦。
至于动态重定位，庄主笑道：这个我也能做到，这么达成的：李四来租地时，我也不问他，直接把他带到空闲的一片地方。派人记住这那片地的第一个地址。譬如说是100号吧。李四这个笨小子干着干着会叫起来讲：老板，目前我要到32号地里捉鱼！旁边人一听，立刻告诉他哎呀，你目前已经分了地啦，起始地块是100号，那你就得到132号地去才对！就如此，李四每一次要找地方时，都叫其他人给他重新算一下。如此他才不会找错地方。如此也有一个好处，就是假如有人出价更好，我可以让他搬到别处去干活，反正都是叫其他人给他重新算地方，所以他就不需要记住搬地方后的物理地址啦。
（1）静态重定位
在装入一个作业时，把作业中的指令地址和数据地址全部转换成绝对地址。这种转换工作是在 作业开始前集中完成 的，在作业实行过程中不需要再进行地址转换。所以称为静态重定位。
（2）动态重定位
在装入一个作业时，不进行地址转换，而是直接把作业装到分配的主地区中。在作业实行过程中，每当实行一条指令时都由硬件的地址转换机构转换成绝对地址。这种方法的地址转换是在 作业实行时动态完成 的，所以称为动态重定位。
动态重定位由软件（操作系统）和硬件（地址转换机构）相互配合来达成。动态重定位的系统支持程序浮动，而静态重定位则不可以。
2、固定分区存储管理（ 领会 ）
分区存储管理是把存储器中的用户区作为一个连续区或分成若干连续区进行管理。早先用一个分区的存储管理，后进步成多分区的存储管理。多个分区的管理可使用固定分区方法和可变分区方法。
1、固定分区存储管理的原理
固定分区 的意思就是指主存空间划分成若干连续区后，这类分区的 大小和个数 就 固定 不变。
固定分区管理借助一张 主存分配表 说明各分区的状况。装入和结束作业均通过这个分区表来记录分区用的变化状况。
2、怎么样达成存储保护
固定分区管理 可使用 静态重定位 的方法装入作业。装入程序把作业中的逻辑地址转换为绝对地址。并检查绝对地址是不是在指定（装入）的分区内，若是，就装入这个作业。不然就不可以装入。假如装入主存分区的作业占用处置器时（注意，是运行时），进程调度程序（不是装入程序了）需要把作业所在分区的上下限地址存入下限寄存器和上限寄存器中，如此可以在指令实行中判断其所用到的绝对地址是不是越界，达到存储保护的目的。
3、如何 提升主存空间的借助率 这里有几种方法：
（1）分区按大小顺序排列，如此可以使作业一直先用满足需要的最小分区。
（2）依据常常出现的作业大小和频率划分分区。
（3）按作业的对主存空间的需要量排成多个队列，规定队列与分区的对应关系。也就是说多大的作业只能放在多大的分区里，即使有更大的分区空着，也不许他进入。
3、可变分区的管理（ 领会 ）
可变就是指分区的 大小和地方不是固定 的，而是依据作业需要的主存量来分配分区的大小。
1、主存的分配和去配（收购）
在系统初始化时，主存除去操作系统所占部分外，整个用户区是一个大的空闲区，可以按作业需要的空间大小顺序分配空闲区直到不够时为止。
当作业结束时，它的占用分区被收回。这个空闲区又可以参考新作业的大小重新用于分配，所以主存中的已占分区和空闲区的数目和大小都是在变化的。可以用两张表已分配区表和空闲区表来记录和管理。
2、常见的分配算法
最早适应分配算法 ：简单地说，就是在分区表中顺序查找，找到够大的空闲区就分配。但如此的分配算法可能形成很多不连续的空闲区，导致很多碎片，使主存空间借助率减少。
最佳适应分配算法 ：这种算法一直挑选一个能满足作业需要的最小空闲区。但这种算法可能形成一些极小的空闲区，以致没办法用，这也会干扰主存借助率。
最坏适应分配算法 ：这种算法和上面的正好相反，它一直挑一个最大的空闲区别给作业用，使剩下的空间不至于太小。
3、地址转换与存储保护
使用 可变分区方法管理 时，一般均使用 动态重定位 方法装入作业。也就是每读一条指令，都要变换一次地址。变换要靠硬件支持，主如果 两个寄存器 ： 基址 寄存器和 限长 寄存器，限长寄存器存放作业所占分区的长度，基址寄存器则存放作业所占分区的起始地址，这两个值确定了一个分区的地方和大小。
转换时依据逻辑地址与限长值比较，假如不有超越这个值，表示访问地址合法，再加上基址寄存器中的值就得到了绝对地址了，不然形成地址越界中断。达到存储保护的目的。
对于共享程序，则硬件提供两组限长寄存器和基址寄存器。访问时对访问区享区和作业区的地址分别进行转换。
4、移动技术的应用
移动技术 要移动的东东就是主存空间中的作业。把某个作业移到另一处主存空间去（在磁盘整理中大家应用的也是类似的移动技术），如此的最大好处就是可以合并一些空闲区。
但移动技术的应用也应该注意以下问题。
移动会增加系统开销。所以要尽可能降低移动。
移动是有条件的，假如作业在实行过程中正等待与外围设施传输信息，就不可以移动。因此在移动时第一要断定该作业是不是与外设交换信息。
4、页式存储管理（ 领会 ）
1、怎么样分页和分块
页式存储管理中有两个名词： 页 和 块 ，其中的块是针对硬件来讲的，就是把存储器分成若干相等大小的区，每一个区就称为一个块。对应的，在程序中，逻辑地址进行分页，其大小和每一个块相一致。
事实上，页面的大小是由块的大小自然决定的。对于程序来讲，其逻辑地址还是和原来一样使用连续的地址。只不过 根据块的位数取其前面数位做为页号 .
分配空间时，依据作业长度可以确定它的页面数，依据这个页面数在主存中分配相应的块数，只须是空闲块就能放入，即便不是相邻的。并把分配状况记在页表中，依据页表可以找到相对应的页号与块号，就得出绝对地址了。
2、使用页式管理，使主存空间充分借助，页不必为了得到连续空间而进行移动。 可以提升系统效率。
3、页表的架构与用途
每一个被装入主存的作业都有一张 页表 ，指出该作业逻辑地址中的页号与所占用的主存块号之间的对应关系。页表的长度由作页拥有些页面数决定，行号对应为页号，行中记录的是主存中的块号。
页表是硬件进行地址转换的依据，每实行一条指令时按逻辑地址中的页号查找页表并转换成绝对地址。
在多道程序设计系统中，进入主存的每一个作业都有一张页表，由一个硬件页表控制寄存器来记录每一个作业的页表所在地方和长度以便作业转换时同时转换页表。
4、快表的架构与用途
快表 就是页表的一部分克隆，每行中有页号及其对应的块号，整个快表存放在一个小容量的高速缓存中，访问时快表和内存同时进行查找，由于快表速度非常快，而常见的页都登记在快表中，因此可以大大加快实行速度。
5、使用页式管理的地址转换过程
（为何不直接用块分配表来记录而要用位示图呢，由于主存块不少，如此可以节省空间，提升效率。位示图就是用一个位（0或1）来表示一个块的用法状况，一个字32位，可以表示32块。按顺序排列，仅需一小段内存就能记录主存中很多的块状况）
6、借助位示图达成页式存储空间的分配和收购
页式存储管理把主存空间分成大小固定的很多块，在装业作业时，怎么样了解主存中什么块已用，什么还未用，可以用位示图来表示。
块号=字号×字长＋位号
字号=[i/字长]（即块号i除以字长取整）
位号=i mod 字长（即块号i除以字长取余）。
5、段式存储管理（ 领会 ）
1、段式存储中段的划分
段式管理 是依据大家对 程序 中需要 分段编制 的需要出发而提供的。它提供给用户编程时用的逻辑地址由段号和段中国大陆址两部分组成，其形式和页式管理相同。但事实上是不一样的：
页式存储管理提供连续逻辑地址由系统自动分页，段式存储管理中的作业分段是由用户决定的，每段独立编程，因此段间的逻辑地址是不连续的。
2、段式存储空间的分配
这种分配办法和可变分区管理方法的分配办法相同，所不一样的是：
可变分区管理方法中是为每一个作业分一个区，而段式管理是为一个作业中的每一个段分一个连续的空间。（段式管理更细）。
3、段表的架构与用途
段表 由 段号 、 本段限长 和 起始地址 三部分组成，因为每一行记录的行号可以对应程序的段号，因此段号事实上被省略，不占存储空间。
与其他管理方法一样，段表记录的信息用于地址转换和存储保护。段表的表目起到了基址/限长寄存器有哪些用途。
4、段式存储管理的地址转换
这个转换过程好似可变分区方法的地址转换，但由段表的表目替代了基址/限长寄存器。
绝对地址=依据段号找到段表中的起始地址+段中国大陆址 （假如段中国大陆址超越限长则产生地址越界程序性中断事件达到存储保护）
多道程序设计系统中，每一个进入主存的作业都打造了段表，因此还有一个硬件段表控制寄存器来记录每一个作业的段表在主存中的地方和长度。
6、虚拟存储器（ 领会 ）
1、什么是虚拟存储器
虚拟存储器 是为扩大主存容量而使用的一种设计方法，它借助作业在只装入部分信息时就能实行的特质和程序实行中表现出来的局部性特质，借用于大容量的辅助存储器达成小主存空间容纳大逻辑地址空间的作业。
虚拟存储器的容量 由计算机的 地址结构（总线位数） 决定。
2、虚拟存储器的达成原理
它的工作原理如下：第一把作业信息保留在磁盘上，当作业请求装入时，只将它中一部分先装入主存，作业实行中若要访问的信息不在主存中，则再设法将这类信息装入主存。
3、分页式虚拟存储器的达成
页式虚拟存储管理 是在 页式存储管理 的基础上达成的。第一把作业信息作为副本存放在磁盘上，作业实行时，把作业信息的部分页面装入主存储器，作业实行时若所访问的页面已经在主存中，则进行地址转换，得到绝对地址，不然产生缺页中断由操作系统把目前所需的页面装入主存。
4、常见的页面调度算法：FIFO、LRU、LFU
当主页中无空闲块时，为了装入一个页面，就需要按某种算法将主存中某个页调出，调入所需装入的页面。这就是页面调度。常见的算法有：先进先出调度算法（ FIFO ）、近期最少用调度算法（ LRU ）和近期最不常用调度算法（ LFU ）。
特别应该注意学会的就是 LRU的算法 ，怎么样进行调度。
5、缺页中断率
假如作页实行中访问页面的总次数为A，其中有F次访问的页面尚未装入主存，则有F次缺页中断，f=F/A，这里的f就称为缺页中断率。影响缺页中断的原因有：
分配给作业的主存块数块数n f
页面的大小页面大小 f
程序编制办法局部化程度 f
页面调度算法
6、段式虚拟存储器的达成
段式虚拟存储管理 以 段式存储管理 为基础，在磁盘上保留作业的每个分段信息，作业实行时把需要实行的一段或几段装入主存。在实质用中，也要进行查表和地址转换与缺段中断 和调度（包含调出、装入、移动等）工作。
