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存儲管理程序 — 軟件知識首頁

 verychen 2010-12-09





存儲管理程序(memory manager) : 操作系統(tǒng)中用于管理計(jì)算機(jī)主存儲器及輔助存儲器的程序,。其主要功能有:地址轉(zhuǎn)換,、存儲分配、存儲保護(hù)和主存擴(kuò)充,。
(1)地址轉(zhuǎn)換 由邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址,。邏輯地址指用戶編程序使用的地址,用戶程序裝入系統(tǒng)后,,用戶程序涉及的實(shí)際存儲地址是物理地址,。 (2)存儲分配 各種分配數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和分配算法。存儲分配與主存區(qū)域的劃分方式有關(guān),。一種是主存被劃分成大小不等的連續(xù)區(qū)域,,在這種方式下,存儲管理采用的主要技術(shù)有:分區(qū)存儲管理和分段存儲管理,,因而可采用分區(qū)分配或分段分配,。分區(qū)方式使一個(gè)區(qū)域可以存放一個(gè)作業(yè)的連續(xù)的地址空間;分段方式使一個(gè)區(qū)域可以存放一個(gè)作業(yè)的邏輯分段的地址空間,。另一種是主存被劃分成大小相等的塊,,這時(shí)可采用頁式存儲管理,,使用頁式分配。它將一個(gè)作業(yè)的地址空間劃分成一連串的頁面,,然后放置到主存的存儲塊中,。 (3)存儲保護(hù) 保護(hù)各類程序區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)中的信息不被破壞和誤用的方法。常用的存儲保護(hù)方法有:基址限長保護(hù),、上下界保護(hù),、存儲鍵保護(hù)和存儲環(huán)保護(hù)。 (4)主存擴(kuò)充 虛擬存儲及其實(shí)現(xiàn)技術(shù),。在具有虛擬存儲器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,,把物理上獨(dú)立編址的二級存儲器——主存儲器和輔存儲器連接起來,統(tǒng)一使用,。用戶作業(yè)采用部分裝入,、部分對換方式運(yùn)行,即當(dāng)前使用的程序調(diào)入主存,,其余仍駐留在輔存,,用到時(shí)由系統(tǒng)自動調(diào)入,從而向用戶提供了一個(gè)比真實(shí)主存大得多的,,邏輯上可統(tǒng)一編址的編程地址空間,,稱虛擬存儲器。常用的虛擬存儲管理方式有:頁式存儲管理,、段式存儲管理和段頁式存儲管理,。下面為頁式虛擬存儲器的基本概念和實(shí)現(xiàn)技術(shù): ①頁面 用戶邏輯地址空間劃分成若干等長的部分,每部分稱為一個(gè)頁面,。頁面從0開始依次編號,,頁面長一般為512字節(jié)至4096字節(jié)。 ②頁框 主存被劃分成大小相同的存儲塊,,每塊稱為一個(gè)頁框,。頁框從。開始依次編號,,頁框與頁面等長,。 ③邏輯地址表示 在分頁系統(tǒng)中,每個(gè)邏輯地址用一對數(shù)(p,,d)來表示,。其中,p是頁面號,,d是虛擬地址在頁號為p的頁中的相對位移,,即頁內(nèi)陸址。 ④頁表 描述頁面虛實(shí)地址對應(yīng)關(guān)系及頁面和頁框使用情況的登記表,。頁表表目中至少包含:頁面號,、頁框號,、外存地址和中斷位等內(nèi)容。 ⑤快表 為了加快虛實(shí)地址轉(zhuǎn)換過程,,增加一個(gè)小容量聯(lián)想存儲器,,稱高速緩存。其中,,存放程序執(zhí)行過程中最常用的那部分頁表稱為快表,。 ⑥請求調(diào)頁 當(dāng)所需頁面不在主存時(shí),發(fā)缺頁中斷請求,,暫停正在執(zhí)行的程序,,由系統(tǒng)分析中斷源并從外存調(diào)入所需頁面,修改頁表后,,讓暫停的程序重新運(yùn)行,。 ⑦頁面替換 出現(xiàn)缺頁且主存中無空閑頁框時(shí),,淘汰主存中的一個(gè)頁面并從輔存調(diào)入所需頁面到相應(yīng)頁框,。 ⑧淘汰算法 又叫置換算法。它是當(dāng)主存中沒有空閑頁框,,而又要調(diào)入新頁面時(shí),,決定哪一個(gè)頁面從內(nèi)存中移走的策略。常用的算法有:先進(jìn)先出 (FIFO)算法,、最近最少使用(LBU)算法,、最不常用 (LFU)算法。分布式共享主存(DSM)技術(shù)近年來發(fā)展很快,,利用DSM技術(shù)可以在無共享主存的分布式多機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行基于共享主存的并行程序,。DSM把并行程序中對抽象的邏輯共享主存的讀寫,轉(zhuǎn)化為對本

地局部主存中物理數(shù)據(jù)副本的操作,,然后通過一致性機(jī)制來維護(hù)多個(gè)數(shù)據(jù)副本的一致性,。 (費(fèi)翔林)

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