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記憶體管理
問題
1、什麼是區域性性原理？

時間上的區域性性：最近被訪問的頁在不久的將來還會被訪問，例如：迴圈語句；
空間上的區域性性：記憶體中被訪問的頁周圍的頁也很可能被訪問，例如：使用陣列。
2、什麼是虛擬記憶體？

1).記憶體的發展歷程（瞭解）

沒有記憶體抽象(單程序，除去作業系統所用的記憶體之外，全部給使用者的一個程式使用)
有記憶體抽象（多程序，程序獨立的地址空間，交換技術(記憶體大小不可能容納下所有併發執行的程序)）
連續記憶體分配(固定大小分割槽，可變分割槽(首次適應（空閒區表按地址遞增排），最佳適應（空閒區表按大小遞增排），最差適應（空閒區表按大小遞減排）)，碎片)
不連續記憶體分配（分頁、分段、段頁式）
2).虛擬記憶體——記憶體管理的核心 
　　虛擬記憶體是將硬碟的一部分作為記憶體（又叫主存）來使用。在程式裝入時，可將程式的一部分裝入記憶體，就可啟動程式執行；在程式執行過程中，當所訪需要的資訊不在記憶體時，就將這部分從虛擬記憶體調入記憶體，然後繼續執行程式；最後，將記憶體中暫時不用的資訊換出到虛擬記憶體。

3、記憶體管理有哪幾種方式

頁式管理、段式和段頁式管理。

4、說說頁式儲存管理實現虛擬記憶體的原理？

是實現虛擬記憶體的一種常用方式（還有段式、段頁式）。需要頁表、地址對映、缺頁中斷機制。

先來了解一些名詞： 
1.頁(又叫頁面)：將程序分為等大的小片，這些小片就是頁。一個頁的大小一般為4KB。 
2.頁框（又叫物理塊號）：將記憶體分為等大的小片，這些小片就是頁框。 
3.頁號：頁的編號；頁框號：頁框的編號。 
4.頁表：一個程序就對應一個頁表（如下表），用於記錄頁號和頁框號等對應的資訊 以 顯示一個頁和一個頁框的對應的關係。頁表放在Cache（快速緩衝區Cache位於主存和CPU之間，作用是解決主存和CPU速率匹配問題）中就叫快表；放在記憶體中就叫慢表。

頁號    頁框號    中斷位    輔存地址
1    
0    
5.地址對映：地址對映時優先訪問快表。若在快表中找到所需資料的頁號，則“命中”，也就是所需的頁在記憶體裡的；若沒有在快表中找到，則訪問慢表同時更新快表。 
6.缺頁中斷：經常發生，缺頁中斷就是要訪問的頁不在記憶體，需要作業系統將其調入記憶體後再進行訪問，並更新頁表中該頁對應的頁框號以及修改中斷位為0。

頁式儲存管理的基本思想：在程序執行前，僅裝入當前執行所需的頁；在執行時，調入要訪問但又不在記憶體的頁（即缺頁中斷）；當記憶體空間已滿，而又需要裝入新的頁時，則根據合理的頁面排程策略適當調出某個頁，以便騰出空間而裝入新的頁。

5、介紹下常見的頁面排程策略（又叫淘汰策略，又叫Cache替換演算法）？

FIFO先進先出演算法：淘汰最先進來的；
LRU最久未使用演算法：淘汰距離上次使用時間最長的；
LFU（Least frequently use）最不經常使用演算法：淘汰使用次數最少的（用計數器對每頁進行計數）；
OPT最優置換演算法：淘汰將來不再需要或在最遙遠的將來才會使用的頁。
6、什麼是頁面顛簸（又叫頁面抖動）？

　　顛簸本質上是指頻繁的頁排程行為。頁面在記憶體和輔存間頻繁交換的現象。會導致整個系統的效率急劇下降，這種現象稱為顛簸（抖動）。

記憶體顛簸的解決策略包括：

如果是因為頁面替換策略失誤，可以修改替換演算法來解決這個問題；
如果是因為程序太多，無法同時將所有頻繁訪問的頁面調入記憶體，則要降低程序的數量；
否則，增加實體記憶體容量。
7、分頁和分段有什麼區別？

兩者的區別：

目的不同：分頁是資訊的物理單位，由於系統管理的需要而不是使用者的需要；分段（如下圖）是資訊的邏輯單位，目的是為了能更好地滿足使用者的需要；
大小不同：頁的大小固定且由系統決定，而段的長度可變，由其所完成的功能來決定長度；
地址空間不同： 段向用戶提供二維地址空間（段號＋偏移）；頁向用戶提供一維地址空間；
資訊共享：段便於儲存保護和資訊的共享，頁的儲存保護和資訊的共享受到限制；
記憶體碎片：頁式儲存管理的優點是沒有外碎片（因為頁的大小固定），但會產生內碎片（一個頁可能填充不滿）；而段式管理的優點是沒有內碎片（因為段可以改變段大小來消除內碎片），但段會產生外碎片（比如4k的段換5k的段，會產生1k的外碎片）。

8、Windows記憶體管理的方式(頁式、段式、段頁式)

頁式能有效地提高記憶體的利用率，而段式系統能反映程式的邏輯結構，便於段的共享與保護。將分頁與分段兩種儲存方式結合起來，就形成了段頁式儲存管理方式。 
在段頁式儲存管理系統中，作業的地址空間首先被分成若干個邏輯分段，每段都有自己的段號，每個程序設定一個段表；再將每段分成若干個大小相等的頁，每個段有自己的頁表。段頁式排程綜合了段式和頁式的優點，大型通用計算機系統多數採用段頁式排程。 
PS：Linux只用了頁式虛擬儲存管理的方式。

9、段頁式管理每取一資料，要訪問（）次記憶體。

3次 
在段頁式儲存管理方式中，取一次資料：首先要從記憶體中查詢段表；再查詢該段對應的頁表；最後通過得到的實體地址訪問記憶體獲得資料。

參考
【1】作業系統面試問題集錦 
http://blog.csdn.net/justloveyou_/article/details/78304294 
【2】作業系統基礎知識梳理 
https://www.nowcoder.com/discuss/62723