軟考軟件設(shè)計(jì)師專題講義：操作系統(tǒng)知識

　　1.4存儲管理

　　現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的存儲系統(tǒng)通常是多級存儲體系，至少有主存(內(nèi)存)和輔存(外存)兩級，有的系統(tǒng)有更多的級數(shù)。

　　主存是由系統(tǒng)實(shí)際提供的存儲單元組成的一個(gè)連續(xù)地址空間，處理器可以直接存取。它的存儲容量受到實(shí)際存儲單元的限制。

　　輔存是指軟盤、硬盤、光盤和磁帶等一些外部存儲部件，常用來存放暫不執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)，處理器不能直接訪問，需啟動I/O設(shè)備，才能進(jìn)行內(nèi)存、外存交換。

　　系統(tǒng)中主存的使用一般分系統(tǒng)空間和用戶空間兩個(gè)部分。

　　把相對地址空間的程序轉(zhuǎn)換成絕對地址空間(物理地址)空間上能夠執(zhí)行的過程稱為地址重定位，也稱為地址映射或地址映像。地址重定位有兩種：靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位。

　　存儲管理應(yīng)該提高存儲資源的利用效率，又方便用戶使用，存儲管理的任務(wù)應(yīng)具有下列功能。

　　Ø 分配與回收

　　Ø 存儲擴(kuò)充

　　Ø 共享與保護(hù)

　　◆實(shí)存管理：實(shí)存的管理一般有三種分配方式。

　　Ø 單一連續(xù)分配：一個(gè)作業(yè)占全部空間，靜態(tài)分配(不對主存保護(hù)，引起沖突)

　　Ø 固定分區(qū)分配：靜態(tài)，空間分區(qū)

　　Ø 可變分區(qū)分配：動態(tài)分配分區(qū)

　　Ø 交換：較小的空間運(yùn)行較大的作業(yè)，采用的方法

　　其中，可變分區(qū)分配方法是目前的系統(tǒng)采用得較多的。它將主存空間按用戶要求動態(tài)地分劃成若干個(gè)分區(qū)。為了消除分配中的外部碎片，系統(tǒng)還需要合并自由區(qū)和進(jìn)行存儲拼接或緊湊。

　　關(guān)于實(shí)存的存儲分配算法主要有4種。

　　Ø 最佳適應(yīng)算法

　　Ø 首次適應(yīng)算法

　　Ø 最差適應(yīng)算法

　　Ø 循環(huán)首次適應(yīng)算法

　　◆虛存管理

　　虛擬存儲(簡稱虛存)不考慮實(shí)際主存的大小和數(shù)據(jù)存取的實(shí)際地址，只考慮相互有關(guān)的數(shù)據(jù)之間的相對位置，其容量由計(jì)算機(jī)的地址位數(shù)決定。

　　虛擬存儲通常涉及存儲空間大于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主存中可利用存儲空間時(shí)的尋址能力問題。其特點(diǎn)是運(yùn)行程序訪問的地址不是從主存中可以獲得的，即運(yùn)行進(jìn)程訪問的地址與主存可用的地址分離。

　　運(yùn)行進(jìn)程訪問的地址稱為虛地址，主存中可用的地址稱為實(shí)地址。一個(gè)運(yùn)行進(jìn)程可以訪問的虛地址范圍稱為進(jìn)程的虛地址空間，相應(yīng)的，可使用的實(shí)地址范圍稱為實(shí)地址空間。