软考——操作系统知识之存储管理

存储管理

页式存储管理

将进程空间分成一个个页，同样将系统的屋里空间也分成一个个同样大小的物理块（页帧号）

优点：利用率高、碎片小（只在最后一个页中有）、分配及管理简单

缺点：增加了系统开销，可能产生抖动现象

页内偏移 地址（不变）=页面大小2^n，占n位

页面置换算法

进程空间有100个页面，系统内存只有10个物理块，无法全部满足分配，就需要将马上要执行的页面先分配进去，然后根据算法进行淘汰，使100个页面能够按照顺序调入物理块中执行完

缺页：表示需要执行的页不在内存物理块中，需要从外部调入内存，会增加执行时间，因此缺页数越多，系统效率越低

• 最优算法：OPT，理论上的算法，无法实现。原理是选择未来最长时间不被访问的页面置换，这样可以保证未来执行的都是马上要访问的
• 先进先出：FIFO，先调入内存的页先被淘汰，会产生抖动现象，分配的页数越多，缺页率可能越多（效率越低）

• 最近最少使用：LRU，最近的过去，最少使用的页面被置换淘汰，根据局部性原理，效率高，不会产生抖动现象

快表

概念：小容量的相联存储器，由快速存储器组成，按内容访问，速度快，并且可以从硬件上按内容并行查找，一般用来存放当前访问最频繁的少数活动页面的页号。

快表是将页表存在Cache中，慢表是将页表存于内存上。

慢表需要访问两次内存才能取出页，而快表是访问一次Cache一次内存，因此更快

段式存储管理

将进程空间分成一个个段，每段也有段号和段内地址，与也是存储不同的是，每段物理大小不同，分段是根据逻辑整体分段的。

地址表示：（段号，段内偏移）：其中段内偏移不能超过该段号对应的段长，否则越界错误，而此地址对应的真正内存地址应该是：段号对应的基地址+段内偏移

优点：程序逻辑完整，修改互不影响

缺点：内存利用率低，内存碎片浪费大

段页式存储管理

对进程先分段，后分页，具体原理图和优缺点如下：

优点：空间浪费小、存储共享容易、能动态链接

缺点：由于管理软件的增加，复杂性和开销也增加，执行速度下降