存储管理

存储管理的目的，是充分利用内存，尽可能方便用户使用，解决程序空间大于实际内存空间的问题。四大功能讲解。覆盖和交换，覆盖技术，交换技术。

存储管理

• 目的
  • 充分利用内存
  • 尽可能方便用户使用
  • 解决程序空间大于实际内存空间的问题
• 四大功能
  • 存储空间的管理
    • 单一连续分区
      • 系统区
      • 用户区
    • 分区存储管理
      • 固定分区
      • 动态分区
      • 分区分配算法
        • 最先匹配法FF
        • 循环首次匹配NF
        • 最佳适应匹配BF
        • 最坏适应算法WF
      • 碎片
        • 多重分区
        • 可重定位分配
    • 分页存储管理
      • 内存 物理划分
        • 主存分成块
        • 作业分成页
        • 连续的页存在不同的块
          • 两次访存
      • 组成
        • 页表
          • 页号
          • 块号
          • 其他
        • 地址变换结构
      • 提升
        • 快表
          • 把页表放在快速存储器中
            • 一次访存
          • 组成
            • 页号
            • 内存块号
            • 标识符
            • 淘汰位
      • 维护的表项
        • 作业表
        • 存储分块表
        • 页面变换表
      • 优点
        • 解决了碎片问题
        • 便于管理
      • 缺点
        • 增加成本，多占了主存空间
        • 多花费时间
    • 分段存储管理
      • 用户 逻辑结构划分程序
        • 内存划分物理段
        • 以段为单位分配内存，一个段连续空间
      • 需要维护的表
        • 进程段表
        • 系统段表
        • 空闲段表
      • 组成
        • 段表
          • 段号
          • 段首地址
          • 段长度
        • 地址映射器
      • 内存分配算法
        • 首次 最佳最坏
      • 优点
        • 消除内碎片
        • 提供大量虚存
        • 动态增加段长度
        • 动态装入链接
        • 程序共享
        • 存储保护
      • 缺点
        • 地址变换内存紧凑花时间
        • 辅村上管理可变长段困难
    • 分段分页
      • 段 逻辑结构划分，页 内存物理划分
      • 段 地址空间 二维， 页 一维
      • 段 面向用户
      • 段 用户决定长度， 页 系统决定
      • 段 更易共享
    • 段页式存储管理
      • 用户程序划分段
      • 内存划分页
      • 内存分配，段为单元
  • 地址再定位
    • 静态再定位
      • 优点
        • 不需要硬件支持
        • 可以装入有限多道程序
      • 缺点
        • 程序装入后不能移动
        • 占用连续内存
        • 不易实现共享
    • 动态再定位
      • 优点
        • 可变
      • 缺点
        • 硬件的支持
        • 算法复杂
  • 存储器扩充
    • 虚拟存储器
      • 好处
        • 大程序
        • 大的用户空间
        • 并发
        • 易于开发
      • 特征
        • 不连续性
        • 部分交换
        • 虚拟扩容
        • 多次对换
      • 三大策略
        • 调入策略
        • 放置策略
        • 淘汰策略
          • FIFO先进先出页面算法
          • LRU最近最久未使用置换算法
          • OPT最佳页面算法
          • LFU最不经常使用
      • 请求分页存储管理
        • 页表
          • 页号
          • 中断位
          • 内存块号
          • 外存地址
          • 访问位
          • 修改位
        • 缺页的因素
          • 分配给进程的物理块
          • 页本身的大小
          • 程序的编制方法
          • 淘汰算法
        • 在主存中的页面数不低于总页数的一半
        • 现象
          • 颠簸（抖动）
          • Belady现象
  • 存储共享和保护
    • 优点
      • 减少了主存容量
    • 缺点
      • 私有数据被共享
      • 起始单元在各进程的地址空间划分成页面的过程中，各自相对偏移不同
• 覆盖和交换
  • 覆盖技术
    • 缺点：
      • 必须划分调用关系
      • 从外存装入覆盖文件，以时间换空间
    • 优点：
      • 函数库或者操作系统支持
    • 不同
      • 发生在统一进程或者作业
  • 交换技术
    • 缺点：
      • 换入换出增加处理机器开销
      • 对整个地址空间都要进行传递
    • 优点
      • 增加了并发的程序数
      • 编写程序不受程序结构影响
    • 不同：
      • 发生在进程和作业之间
      • 不要求用户规定逻辑覆盖结构