存储管理
存储标准化管理规定
存储标准化管理规定
一、目的和适用范围
本管理规定规范了公司对存储的管理要求，适用于公司所有的
存储空间。
目的在于保障存储的安全性和合理利用资源。
二、存储区域
公司的存储区域分为三类：普通存储区域、特殊存储区域和保
密存储区域。
普通存储区域：存储文件、材料等，具备一定的安全防范措施。
特殊存储区域：存储重要文件、优秀案例、财务信息、技术文
献等，具备较高的安全防范措施。
保密存储区域：存储公司的核心机密信息，具有最高的安全防
范措施。
存储使用者需要接受保密培训，并遵守相关规定。
三、存储管理
存储使用者应当按照文件、材料的属性、重要性和保密等级，合理选择存储位置。
同时，使用者还需注意以下几点：
1. 存放位置尽量整齐干净，以便于后续的管理和查找。
2. 存放时应留下存放者和存放时间，以备必要时追溯管理。
3. 存储容量需要提前申请，以便于保证存储的顺利进行。
4. 存储使用者严格遵守文化守则和安全规定，不得私自移动、借用或泄露存储内容。
四、变更和解释
本管理规定在执行过程中，如有变更，需由存储管理部门负责制定，并报经公司领导批准后方可实施。
对本文的涵义如有争议，以公司领导的决策为准。
存储管理
存储管理存储管理是一种关键的信息技术领域，涉及到有效和有序地管理数据在计算机系统中的存储和访问。
随着信息和数据的快速增长，存储管理变得越来越重要，为了提高数据的可靠性、可用性和性能，必须采取相应的存储管理策略。
存储管理的主要目标是合理利用存储资源，提供高效的数据存取服务。
对于大型组织和企业来说，存储管理不仅仅是存储和访问数据的问题，还涉及到备份和恢复、安全性和保密性等方面的要求。
因此，存储管理需要系统地规划、组织和实施，以确保数据始终可靠可用。
为了实现高效的存储管理，需要考虑以下几个方面。
首先，存储管理需要对数据进行分类和组织。
不同类型和重要性的数据可能需要不同的存储策略和处理方式。
通过将数据进行分类和标记，可以更好地控制存储资源的使用和访问权限。
比如，可以将关键数据存储在高性能、高可靠性的存储设备上，而将较不重要的数据存储在低成本的设备上。
其次，存储管理需要考虑数据备份和恢复。
数据的备份是一项重要的任务，不仅可以防止因为硬件故障、自然灾害或者人为错误导致的数据丢失，还可以提供数据恢复的能力。
备份策略需要根据数据的重要性、访问频率和恢复时间的要求进行制定。
同时，还需要定期测试备份的可用性和完整性，以确保备份数据的可靠性。
此外，存储管理需要关注数据的安全性和保密性。
数据的安全性是指防止未经授权的访问和篡改，而数据的保密性是指控制数据的访问权限，确保只有经过授权的人员才能访问敏感数据。
为了实现数据的安全保护，可以通过加密、访问控制和审计等手段来提高系统的安全性。
另外，存储管理还需要关注存储资源的性能和效率。
通过使用缓存技术、数据压缩和去重技术等手段，可以提高存储系统的性能和利用率。
此外，存储管理还可以通过数据归档、数据迁移和容量规划等方式来优化存储资源的使用和管理。
最后，存储管理需要持续监控和维护存储系统，及时发现和解决可能的问题。
通过使用存储管理软件和工具，可以获取存储系统的性能指标和状态信息，以及进行容量规划和性能优化。
简述存储管理的五大功能
简述存储管理的五大功能
1．文件管理：主要用于管理文件和目录，提供文件的读写服务。
文件系统通常采用层次结构来组织文件和目录，可以实现快速查找和访问文件。
2．数据备份和恢复：存储管理可以支持组织的数据备份和恢复。
这可以帮助组织在发生故障时快速还原原始数据，从而保证数据的完整性和可靠性。
3．存储设备管理：它可以跟踪存储设备上的数据，并根据使用情况对存储设备进行管理和控制，还可以根据需要添加新的存储设备或更换旧的存储设备，以提高存储空间的有效利用率。
4．数据迁移：存储管理可以支持企业的数据迁移。
这可以帮助组织快速、安全地将数据迁移到新的存储设备上。
5．内存管理：操作系统的存储管理功能实质上是对存储“空间”的管理，主要指对主存的管理。
这些功能可以大大提高计算机系统的整体性能和可用性，帮助组织有效地管理和控制存储设备，从而提高存储效率和降低数据存储成本。
第3章 存储管理
中 换 出
峰值当接近物。理 内 存 不 足 时 ， 说 页明需W 到出求i磁页，nd盘多即ow以是只s便因有会释为当将放有内页空进存面间写。回 中没有可分配空间，同
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时又必须调入内存新的
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页面时，才需要换出页
面。
WindowsXP的存储管理
可
用
物
理 内
Available MBytes 是计 算机上运行的进程的可
第2节 存储管理功能
• 用户实体与存储空间 • 分配、释放及分配原则 • 地址映射 • 虚拟存储器 • 存储保护与共享 • 存储区整理
用户实体与存储空间
1.用户实体与存储器的关系
• 任务在被激活之前存放在辅助存储器上。 • 当任务被激活时，它成为进程进入主存储器。 • 进程的描述部分及主程序部分始终存放于主存储器，其他 程序和数据部分视需要由操作系统在内存与外存之间交换。
第三章
存储管理
学习要点
• 存储管理概述 • 存储管理功能 • 分区管理 • 分页管理 • 分段管理和段页式管理 • 常用系统中的存储管理
第1节 概述 及实用系统中的存储管理方法
• 概述 • DOS的存储管理 • WindowsXP的存储管理 • Linux存储管理
存储管理概述
• 主存储器是计算机系统硬件中仅次于CPU的宝贵资 源。
连续的用
户逻辑地址空 作业空间
OS
间，经过装入
程序直接装入
用
分区的低地址
户
部分的单一的
区
连续的区域。
单一分区
2.分配与释放
入口（作业逻辑空间）
逻辑空间≤用户区？
是 装入作业
否
出错： 内存不够
计算机操作系统第四章-存储器管理
第四章存储器管理第0节存储管理概述一、存储器的层次结构1、在现代计算机系统中，存储器是信息处理的来源与归宿，占据重要位置。
但是，在现有技术条件下，任何一种存储装置，都无法从速度、容量、是否需要电源维持等多方面，同时满足用户的需求。
实际上它们组成了一个速度由快到慢，容量由小到大的存储装置层次。
2、各种存储器•寄存器、高速缓存Cache：少量的、非常快速、昂贵、需要电源维持、CPU可直接访问；•内存RAM：若干(千)兆字节、中等速度、中等价格、需要电源维持、CPU可直接访问；•磁盘高速缓存：存在于主存中；•磁盘：数千兆或数万兆字节、低速、价廉、不需要电源维持、CPU 不可直接访问；由操作系统协调这些存储器的使用。
二、存储管理的目的1、尽可能地方便用户；提高主存储器的使用效率，使主存储器在成本、速度和规模之间获得较好的权衡。
(注意cpu和主存储器，这两类资源管理的区别)2、存储管理的主要功能：•地址重定位•主存空间的分配与回收•主存空间的保护和共享•主存空间的扩充三、逻辑地址与物理地址1、逻辑地址(相对地址，虚地址)：用户源程序经过编译/汇编、链接后，程序内每条指令、每个数据等信息，都会生成自己的地址。
●一个用户程序的所有逻辑地址组成这个程序的逻辑地址空间(也称地址空间)。
这个空间是以0为基址、线性或多维编址的。
2、物理地址(绝对地址，实地址)：是一个实际内存单元(字节)的地址。
●计算机内所有内存单元的物理地址组成系统的物理地址空间，它是从0开始的、是一维的；●将用户程序被装进内存，一个程序所占有的所有内存单元的物理地址组成该程序的物理地址空间(也称存储空间)。
四、地址映射(变换、重定位)当程序被装进内存时，通常每个信息的逻辑地址和它的物理地址是不一致的，需要把逻辑地址转换为对应的物理地址----地址映射；地址映射分静态和动态两种方式。
1、静态地址重定位是程序装入时集中一次进行的地址变换计算。
物理地址= 重定位的首地址+ 逻辑地址•优点：简单，不需要硬件支持；•缺点：一个作业必须占据连续的存储空间；装入内存的作业一般不再移动；不能实现虚拟存储。
存储管理课程设计
存储管理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握存储管理的基本概念、原理和技术；2. 使学生了解不同类型的存储设备及其特点；3. 引导学生了解操作系统中存储管理的作用和功能；4. 帮助学生掌握内存分配、回收和置换策略；5. 让学生了解虚拟存储器的基本原理及其在操作系统中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用存储管理知识分析和解决实际问题的能力；2. 提高学生设计和实现简单存储管理策略的能力；3. 培养学生使用操作系统提供的存储管理功能进行编程的能力；4. 培养学生查阅相关资料，自主学习存储管理新技术的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机操作系统和存储管理的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生具备良好的团队协作精神，共同探讨和解决存储管理问题；3. 引导学生认识到存储管理在计算机系统中的重要性，树立正确的资源管理意识；4. 培养学生严谨、务实的科学态度，对待存储管理技术的研究和应用。
课程性质：本课程为计算机科学与技术专业核心课程，旨在让学生深入了解存储管理的基本原理和实际应用。
学生特点：学生已具备一定的计算机基础知识和编程能力，具有一定的抽象思维能力，但可能对存储管理的具体实现和操作尚不熟悉。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，通过案例分析和实际操作，帮助学生深入理解存储管理知识，提高解决实际问题的能力。
同时，注重培养学生的自主学习能力和团队协作精神。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 存储管理概述：介绍存储管理的基本概念、任务和目标，以及存储设备的分类和特点。
教材章节：第一章 存储管理概述2. 内存管理：讲解内存分配、回收和置换策略，包括固定分区、可变分区、分页、分段等内存管理技术。
教材章节：第二章 内存管理3. 虚拟存储器：介绍虚拟存储器的基本原理、实现技术和页替换算法，分析其在操作系统中的作用。
教材章节：第三章 虚拟存储器4. 存储保护与共享：阐述存储保护机制，以及存储共享在多道程序设计中的应用。
存储管理
第五章存储管理1存储管理的主要功能是什么？【解答】①主存的分配和回收存储管理的一个主要功能就是实现主存的分配和回收。
多个进程同时进入主存，怎样合理分配主存空间，哪些区域是已分配的，哪些区域未分配，按什么策略和算法进行分配使得主存空间得到充分利用。
当一个作业撤离或执行完后，系统必须收回它所占用的主存空间②地址变换用户在程序中使用的是逻辑地址，而处理器执行程序时是按物理地址访问主存，要把逻辑地址变换为物理地址，存储管理软件必须配合硬件进行地址转换工作，把逻辑地址转换成物理地址，以保证处理器的正确访问。
③存储共享内存共享的原因有两个：一是为了更有效地使用内存空间；二是为了实现两个协同工作的进程所共享的内存缓冲区。
使多个进程能动态地共享内存，以及多个进程可以共同使用同一软件，如编译程序，存放编译软件的内存即为共享内存区。
④“扩充”主存容量它借助于提供虚拟存贮器或其他自动覆盖技术，来达到“扩充”主存容量的目的。
即为用户提供比主存的存储空间还大的地址空间。
⑤存储保护保证各道作业都在自己所属的存储区内操作，必须保证它们之间不能相互干扰、相互冲突和相互破坏，特别要防止破坏系统程序。
为此，一般由硬件提供保护功能，软件配合实现。
2什么是地址重定位？动态重定位如何实现？【解答】为了保证作业的正确执行，必须根据分配给作业的主存区域对作业中指令和数据的存放地址进行重定位，即要把逻辑地址转换成绝对地址。
把逻辑地址转换成绝对地址的工作称“重定位”或“地址转换”。
重定位的方式可以有“静态重定位”和“动态重定位”两种。
动态重定位由软件和硬件相互配合来实现。
硬件要有一个地址转换机构，该机构可由一个基址寄存器和一个地址转换线路组成。
存储管理为作业分配主存区域后，装入程序把作业直接装到所分配的区域中并把该主存区域的起始地址存入相应作业进程的进程控制块中。
当作业进程被调度去占用处理器时，随同现场信息的恢复，作业所占的主存区域的起始地址也被存放到“基址寄存器”中。
简述存储管理的五大功能
简述存储管理的五大功能存储管理是计算机系统中的重要组成部分，它负责管理和优化计算机系统中的存储资源。
存储管理的五大功能包括：内存分配与回收、内存保护、地址映射、内存扩充和虚拟内存管理。
一、内存分配与回收内存分配与回收是存储管理的基本功能之一。
它负责分配和回收系统中的内存资源，以满足进程的需求。
在操作系统中，常用的内存分配算法有首次适应算法、最佳适应算法和最差适应算法等。
这些算法根据不同的策略选择合适的内存块进行分配，并及时回收不再使用的内存。
二、内存保护内存保护是存储管理的另一个重要功能。
它通过设置访问权限和使用各种技术手段，保护进程间的内存不被非法访问和破坏。
内存保护可以分为硬件保护和软件保护两种方式。
硬件保护主要依靠处理器的特权级和访问权限等机制，而软件保护则通过操作系统的权限管理和地址空间隔离等手段来实现。
三、地址映射地址映射是存储管理的核心功能之一。
它负责将逻辑地址转换为物理地址，实现进程对内存的访问。
地址映射通过页表、段表等数据结构来完成，其中页表是最常用的一种。
地址映射的过程包括将逻辑地址分解为页号和页内偏移量，然后根据页号在页表中查找对应的物理页框号，并将页内偏移量与物理页框号相加得到物理地址。
四、内存扩充内存扩充是存储管理的一项重要功能。
它通过将部分进程的页表存放在外存中，从而实现对内存容量的扩充。
当进程需要访问外存中的页表时，操作系统会将页表加载到内存中，并进行适当的地址映射。
内存扩充可以有效提高系统的内存利用率和运行效率，但也会增加访问时间和开销。
五、虚拟内存管理虚拟内存管理是存储管理的高级功能之一。
它通过将进程的逻辑地址空间映射到物理内存和外存的组合空间中，实现对大容量、稀缺的物理内存的有效管理。
虚拟内存管理包括页面置换算法、页面替换策略和页面调度等技术。
通过合理地管理虚拟内存，可以提高系统的吞吐量和响应速度，同时还能提供更大的地址空间给应用程序使用。
存储管理的五大功能包括内存分配与回收、内存保护、地址映射、内存扩充和虚拟内存管理。
操作系统-存储管理
操作系统-存储管理操作系统-存储管理一、引言存储管理是操作系统中重要的组成部分，它负责管理计算机系统中的存储器资源。
存储管理的任务包括内存分配、内存保护、内存回收等，通过有效的存储管理可以充分利用系统的存储资源，提高系统的运行效率和性能。
二、内存层次结构1、主存储器主存储器是计算机系统中最主要的存储器，它用于存放正在运行的程序和数据，是CPU直接访问的存储器。
主存储器一般被划分为若干个固定大小的块，每个块被称为一页，每一页可以存放一个进程的一部分或全部。
2、辅助存储器辅助存储器是主存储器的扩展，主要用于存储大容量的数据和程序。
辅助存储器包括硬盘、磁带等设备，其访问速度比主存储器慢，但容量较大。
三、内存管理1、内存分配方式a：静态分配静态分配是指在程序运行之前，就确定了程序在内存中的位置。
静态分配的优点是简单高效，但是会浪费存储资源。
b：动态分配动态分配是指程序在运行时，根据需要动态分配内存。
动态分配的优点是灵活高效，但是需要额外的内存管理开销。
2、内存管理算法a：首次适应算法首次适应算法是按照内存块的起始地质逐一查找，找到第一个大小大于等于要求的空闲的内存块进行分配。
b：最佳适应算法最佳适应算法是在所有满足要求的内存块中选择大小最小的内存块进行分配。
c：最差适应算法最差适应算法是在所有满足要求的内存块中选择大小最大的内存块进行分配。
3、内存保护内存保护是指通过访问权限控制，确保每个进程只能访问自己分配的内存空间，防止进程之间的干扰。
4、内存回收内存回收是指当进程不再使用某些内存空间时，将其释放给系统以便后续的内存分配。
内存回收可以通过标记清除算法、引用计数算法等方式实现。
四、虚拟内存管理1、虚拟内存机制虚拟内存是一种扩展的内存管理技术，它通过将部分程序或数据装入主存储器，并实现从辅助存储器到主存储器的动态迁移，提高了计算机系统的运行性能。
2、页面置换算法页面置换算法是指当主存储器已满时，需要置换出某些页面到辅助存储器中，以便为新的页面腾出空间。
[操作系统]第3章 存储管理
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3.3.2 可变分区管理
1. 可变分区概念 可变分区/动态分区，与固定分区有三点不同： 1）分区的建立时刻 可变分区：在系统运行过程中，在作业装入时动态建立 固定分区：系统初启时建立。 2）分区的大小 可变分区：根据作业对内存的需求量而分配。 固定分区：事先设定，固定不变。 3）分区的个数 可变分区：变化不定。 固定分区：固定不变。
第3章 存储管理 章
本章研究的主要目的： 第一、要使主存得到充分、有效的利用； 第二、为用户提供方便的使用环境。
第3章 存储管理 章
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 概述 地址映射 分区管理 覆盖与交换 分页管理 分段管理 段页式管理 虚拟存储器管理
3.1 概述
存储器分类
作业调度时，根据内存需求，按一定的分区分 配算法，在PDT中查找空闲区，若满足，则进 行分配，并置该分区状态为1，表明已被占用。 作业执行完，回收内存时，回收的分区状态置 0，等待重新分配。
固定分区存在问题
简单易行但存在下列问题： 碎片 可接纳的作业大小受分区大小的限制 一般用在作业大小预先知道的专用系统中。
空白区表中的空白区按其容量以递减的次序排 列。查找分区说明表，找到第一个满足申请长 度的空闲区，分配并分割。剩余部分插入适当 位置。 最差适应算法：分割大空闲区后，还可以产生 较大的空闲区，空闲区均匀地减小，以避免碎 片。
④ 唯一最佳适应算法（single best fit） 分区按大小顺序分级（8KB、16KB、32 KB、…… ） 作业按请求容量也分成相应的存储级，仅当 PDT中相应级的分区为空闲时，才进行内存 分配，即使有更大的分区空闲也不予以分配。
分配策略/算法
① 首次/最先适应First fit：
简述存储管理的五大功能
简述存储管理的五大功能存储管理是计算机系统中的重要组成部分，它负责对计算机的存储器进行有效的管理和优化。
存储管理的五大功能包括内存分配与回收、内存保护、内存扩充、虚拟内存和文件管理。
一、内存分配与回收内存分配与回收是存储管理的基本功能之一。
计算机系统中的内存是有限的资源，需要根据应用程序的需求动态分配内存空间。
当一个进程结束或者释放了内存空间，系统需要将这部分空间回收，以便其他进程使用。
内存分配与回收的目标是高效利用内存资源，避免内存碎片化，提高系统的性能。
二、内存保护内存保护是指通过硬件和软件手段保护系统的内存不被非法访问和破坏。
计算机系统中的内存被划分为多个区域，不同的进程或用户只能访问自己被分配的内存空间，不能越界访问其他区域。
内存保护的目标是保障系统的安全性和稳定性，防止恶意程序对内存进行破坏。
三、内存扩充内存扩充是指通过一定的技术手段扩大计算机系统的内存容量。
在传统的计算机系统中，内存的容量是有限的，无法满足大规模应用程序的需求。
为了解决这个问题，可以通过多道程序设计、虚拟内存等技术手段来扩大内存的容量，提高系统的并发处理能力和运行效率。
四、虚拟内存虚拟内存是一种将物理内存和磁盘空间结合起来使用的技术。
它可以将暂时不被使用的部分数据或程序从内存中转移到磁盘上，以释放内存空间，让更多的程序能够运行。
虚拟内存的优点是可以大大提高系统的可用内存空间，并且可以提高程序的运行效率。
五、文件管理文件管理是指对计算机系统中的文件进行管理和组织。
文件是计算机系统中存储数据的重要方式，它们被组织成一种层次结构，并按照一定的规则进行存储、访问和管理。
文件管理的功能包括文件的创建、读取、写入、删除等操作，以及文件的共享、保护和安全等方面的管理。
存储管理的五大功能包括内存分配与回收、内存保护、内存扩充、虚拟内存和文件管理。
这些功能的合理实现可以提高计算机系统的性能和稳定性，使其能够更好地满足用户的需求。
在今后的计算机系统设计中，存储管理的优化将继续是一个重要的研究方向，以进一步提高系统的性能和可用性。
存储管理主要负责
存储管理主要负责存储管理是指对计算机系统中的存储器进行有效的管理和利用，以提高计算机系统的性能和效率。
存储管理是计算机系统中非常重要的一部分，它直接影响到计算机系统的运行效率和稳定性。
本文将从存储管理的概念、存储管理的作用、存储管理的方法和存储管理的发展趋势等方面进行探讨。
一、存储管理的概念存储管理是指对计算机系统中的存储器进行有效的管理和利用，以提高计算机系统的性能和效率。
存储管理包括内存管理和外存管理两个方面。
内存管理主要是对内存的分配、回收和保护等进行管理，而外存管理则是对硬盘等外部存储设备进行管理。
二、存储管理的作用存储管理的作用非常重要，它直接影响到计算机系统的运行效率和稳定性。
存储管理可以有效地利用计算机系统中的存储资源，提高计算机系统的性能和效率。
同时，存储管理还可以保护计算机系统中的数据和程序，防止数据丢失和程序崩溃等问题的发生。
三、存储管理的方法存储管理的方法主要包括内存管理和外存管理两个方面。
内存管理主要是通过内存分配、回收和保护等方式来管理内存资源。
外存管理则是通过文件系统、磁盘管理和缓存管理等方式来管理外部存储设备。
四、存储管理的发展趋势随着计算机技术的不断发展，存储管理也在不断地发展和完善。
未来的存储管理将更加注重数据的安全性和可靠性，同时还将更加注重存储资源的利用效率和性能优化。
此外，随着云计算和大数据技术的发展，存储管理也将面临更多的挑战和机遇。
存储管理是计算机系统中非常重要的一部分，它直接影响到计算机系统的运行效率和稳定性。
存储管理的发展趋势将更加注重数据的安全性和可靠性，同时还将更加注重存储资源的利用效率和性能优化。
存储管理概述
存储管理概述存储管理是指计算机系统中负责处理存储器资源的一组软件或硬件程序。
存储管理旨在协调计算机系统中的各种硬件和软件组件，以有效地管理和分配存储资源，以及确保数据和程序的完整性和安全性。
存储管理还负责确保计算机系统中的存储器能够在高负载时有效地运行，以及处理各种存储器故障。
存储管理通常由操作系统提供，其主要任务是为进程分配和管理内存、磁盘空间、网络存储等资源。
存储管理涉及到从物理存储器到逻辑文件的各个级别，因此需要准确和高效地跟踪数据的位置、类型和用途。
存储管理的主要任务包括：1.内存管理：内存管理负责为进程分配内存空间，并确保各个进程的内存空间不会相互干扰。
内存管理还负责将进程和物理存储器之间的逻辑地址映射到物理地址。
2.磁盘管理：磁盘管理负责处理磁盘上的文件和目录，并将它们存储在适当的位置。
磁盘管理还负责跟踪磁盘上的空间使用情况，并确保每个文件都有足够的空间存储。
3.文件管理：文件管理涉及到文件的创建、读取、写入、删除等操作。
该功能还包括文件的保护和权限设置、文件共享和协作等。
4.虚拟存储：虚拟存储是一种负责将进程的逻辑地址映射到物理地址的技术。
它通过将未使用的部分交换到磁盘上来扩展可用内存空间。
5.备份和恢复：备份和恢复负责在计算机系统上创建数据备份，并在需要时将数据恢复到计算机系统中。
这是确保数据完整性和安全性的关键部分。
6.缓存管理：缓存管理负责将频繁访问的数据保留在内存中，以避免频繁读写磁盘，从而提高系统的性能和响应速度。
存储管理是计算机系统中一个至关重要的组成部分，它的任务是确保计算机系统中的存储器资源能够被有效地管理和分配，并且能够提供高效的存储器服务。
存储管理的原理一种常见的存储管理原理是通过虚拟存储器实现内存扩展。
虚拟存储器通过将进程的逻辑地址映射到物理地址，使得进程拥有了更大的地址空间，同时可以节约物理内存。
虚拟存储器还通过页面替换算法，将部分未使用的页面换出到磁盘中，从而释放内存空间，使系统可以在更多的进程中进行加载和运行。
存储管理的功能
存储管理的功能
存储管理是计算机操作系统中的重要功能之一，它负责管理计算机系统中的物理存储器资源，包括主存储器和辅助存储器。
存储管理的主要功能有以下几个方面：
1. 内存分配与回收：操作系统需要根据程序的需求，动态分配和回收内存空间。
当一个新的进程产生时，操作系统需要为其分配足够的内存空间供其运行，而当进程结束或者释放一部分内存时，操作系统又需要回收这些空间，以便给其他进程使用。
2. 内存保护：为了防止程序和数据的越界访问，操作系统需要实施内存保护措施。
它会为每个进程分配独立的内存空间，并通过硬件与软件机制，限制进程只能访问自己的内存空间，从而在一定程度上提高了系统的安全性。
3. 内存扩充与换入换出：当系统的物理内存不足以容纳所有的进程时，存储管理需要实施一些策略以解决内存不足的问题。
一种常见的策略是使用虚拟内存技术，将部分进程的内存映射到辅助存储器上，以释放物理内存空间，从而实现对更多进程的支持。
4. 内存共享和保护：在多道程序设计环境下，多个进程需要共享一部分内存空间，以便进行进程间的通信和数据共享。
存储管理需要提供相应的机制，确保进程间的内存访问互不干扰，从而实现进程间的数据共享和通信。
5. 内存回收和碎片整理：当一个进程释放一部分内存空间后，
这部分内存空间将变成未分配的内存碎片。
为了充分利用内存资源，存储管理需要对这些碎片进行整理和回收，以便重新分配给新的进程。
总之，存储管理在计算机系统中起到了至关重要的作用。
它通过对主存储器和辅助存储器资源的管理，为进程提供了必要的内存空间，并通过一系列的策略和机制，优化系统的性能和资源利用率。
存储管理
5.1.2 程序的运行过程
在多道程序环境下，要使 程序运行，必须先为之创 建进程。而创建进程的第 一件事，便是将程序和数 据装入内存。 如何将一个用户源程序变 为一个可在内存中执行的 程序，简单的说，要经过 编辑、编译、链接、装入 和运行等几个阶段。
用户 编辑程序 如：vi 编辑阶段 源文件 如：file1.c
5.1.2 程序的运行过程
5. 运行阶段
在运行阶段，进程调度程序按照某种策略选中用户 程序，给其分配CPU使之运行，完成用户提交的任 务。运行完毕后，系统释放其占有的内存空间。
5.1.3 存储管理的任务和功能
存储管理的主要任务是：
(1) 支持多道程序的并发执行，使多道程序能共享 存储资源，在互不干扰的环境中并发执行。 (2) 方便用户，使用户减少甚至摆脱对存储器的管 理，使用户从存储器的分配、保护和共享等繁琐事 物中解脱出来。 (3) 提高存储器的利用率和系统吞吐量。 (4) 从逻辑上扩充内存空间，支持大程序能在小的 内存空间运行或允许更多的进程并发执行。
(2) 动态地址重定位
动态地址重定位是指在程序执行过程中，CPU在访 问内存之前，将要访问的程序或数据地址转换为内 存地址。 地址重定位机构需要一个(或多个)基地址寄存器BR 和一个(或多个)程序逻辑地址寄存器VR。指令或数 据的内存地址MA与逻辑地址的关系为： MA=(BR)+ (VR)
5.1.3 存储管理的任务和功能
(2) 动态地址重定位
动态地址重定位具体过程如下：
1) 初始化基地址寄存器BR，逻辑地址寄存器VR。 2) 将程序段装入内存，且将其占用的内存区首地址送到BR中。例如， 在图5-4中，(BR)=4000。 3) 在程序执行过程中，将所要访问的逻辑地址送入VR中，例如，在图 5-4中执行LOAD 1,400语句时，将所要访问的逻辑地址400放入VR中。 4) 地址变换机构把VR和BR的内容相加，得到实际访问的物理地址。
存储管理实验报告
一、实验目的1. 理解操作系统存储管理的概念和作用。
2. 掌握存储管理的基本算法和策略。
3. 通过实验，加深对存储管理原理的理解，提高实际操作能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 软件环境：虚拟机软件VMware Workstation 153. 实验平台：Linux系统三、实验内容1. 存储管理概述2. 页式存储管理3. 段式存储管理4. 分段分页存储管理5. 存储管理算法四、实验步骤1. 页式存储管理实验（1）设置虚拟内存：在Linux系统中，使用`cat /proc/meminfo`命令查看内存信息，然后使用`vmstat`命令查看虚拟内存的使用情况。
（2）编写实验程序：使用C语言编写一个简单的程序，模拟页式存储管理过程。
（3）运行实验程序：编译并运行实验程序，观察程序运行过程中页面的分配、置换和回收过程。
2. 段式存储管理实验（1）设置虚拟内存：同页式存储管理实验。
（2）编写实验程序：使用C语言编写一个简单的程序，模拟段式存储管理过程。
（3）运行实验程序：编译并运行实验程序，观察程序运行过程中段页的分配、置换和回收过程。
3. 分段分页存储管理实验（1）设置虚拟内存：同页式存储管理实验。
（2）编写实验程序：使用C语言编写一个简单的程序，模拟分段分页存储管理过程。
（3）运行实验程序：编译并运行实验程序，观察程序运行过程中段页的分配、置换和回收过程。
4. 存储管理算法实验（1）编写实验程序：使用C语言编写一个简单的程序，模拟不同的存储管理算法（如FIFO、LRU、LFU等）。
（2）运行实验程序：编译并运行实验程序，观察不同算法在页面分配、置换和回收过程中的表现。
五、实验结果与分析1. 页式存储管理实验实验结果表明，页式存储管理可以将大程序离散地存储在内存中，提高内存利用率。
但页式存储管理也存在页面碎片问题，导致内存碎片化。
2. 段式存储管理实验实验结果表明，段式存储管理可以将程序按照逻辑结构划分为多个段，提高了内存的利用率。
存储管理
第四章 存储管理
OS 作业1 (8 KB) 作业4 (24 KB) 作业5 (128 KB)
作业4 (24 KB)
作业6 (256 KB) 作业7 (256 KB)
888 KB
1024 KB (a) (b)
(c)
图 4.9 可再定位式分区分配的靠拢过程
第四章 存储管理
352 KB 有效地址 352 KB + 50 L 1，352 K + 9800 352 KB + 9800 浮动寄存器 -32 KB
第四章 存储管理
第四章
存储管理
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 存储管理的基本概念 早期的存储管理 分页存储管理 请求分页存储管理 分段存储管理 段页式存储管理
第四章 存储管理
4.1 存储管理的基本概念
存储管理的主要内容:
1. 2.
存储分配问题：研究存储共享和各种分配算法。 地址再定位问题：研究各种地址变换机构， 以及 静态和动态再定位方法。 存储保护问题：研究保护各类程序、 数据区的方 法。 存储扩充问题：主要研究虚拟存储器问题及其各种 调度算法。
实现了主存的共享，因而有助于多道程序设计，更 有效地利用了处理机和I/O设备，从而使系统的吞吐 量和作业周转时间得到了相应的改善。 相对于后面介绍的存储管理方式，本方案为实现分 区分配所使用的表格、占用的存储容量相对较少， 算法也相对简单。 实现存储保护的措施也比较简单。 多重分区分配方案能实现对子程序、 数据段的共享。
剩余容量 7KB 23KB 23KB 87KB 399KB 539 KB
可变式分区法
作业4 24 KB 作业5 128 KB 作业6 256 KB
第四章 存储管理
计算机操作系统第七章 - 存 储 管 理
分页系统中的地址映射
图5-16 分页系统的地址转换机构 每个进程平均有半个页面的内部碎 片
页面尺寸
设进程的平均大小为s字节，页面尺寸为p字节 ，每个页表项占e字节。那么，每个进程需要的 页数大约为s/p，占用 s . e /p 字节的页表空间。 每个进程的内部碎片平均为p/2。 因此，由页表和内部碎片带来的总开销是： s . e /p+p/2
• • •
虚拟存储器的特征
① ② ③ ④
虚拟扩充。 部分装入。 离散分配。 多次对换。
地址重定位( 地址重定位(地址映射）
• • • • • • • • • • • •
MOV AX,1234 ；立即数寻址 MOV [1000],AX 存储器直接寻址 MOV BX,1002 ；立即数寻址 MOV BYTE PTR[BX],20 ；基址寻址 MOV DL,39 ；立即数寻址 INC BX ；寄存器寻址 MOV [BX],DL ；基址寻址 DEC DL ；寄存器寻址 MOV SI,3 ；立即数寻址 MOV [BX+SI],DL ；基址加变址寻址 MOV [BX+SI+1],DL ；基址+变址+立即数寻址 ；基址+变址+ MOV WORD PTR[BX+SI+2],2846 ；基址+变址+立即数寻址 ；基址+变址+
页面置换算法
页面置换
1．页面置换过程
图5-35 页面置换
需要解决的问题
• 系统抖动 • 缺页中断
•
在学汇编时，很多初学者对PC的寻址方式和很 在学汇编时，很多初学者对PC的寻址方式和很 不理解，甚至是很难理解。的确，这方面的知识 是很抽象的，需要比较强的空间想象能力。尤其 是我们在输入字符串时，那这些字符是如何进行 排列的呢？对于，这个问题，我相信很多初学者 也是很难想象是如何排列。但是，我可以这样比 喻：内存就是有很多栋“楼房” 喻：内存就是有很多栋“楼房”，“楼房”又是 楼房” 由“单元号”，“门户号”组成，那“楼房”就 单元号” 门户号”组成，那“楼房” 相当于内存地址的段地址，“单元号” 相当于内存地址的段地址，“单元号”就相当于 内存的的 偏移地址，“门户号(家)”就相当于“变 偏移地址，“门户号( 就相当于“ 地址”，而每个单元有16个 门户号( )",又当我 地址”，而每个单元有16个"门户号(家)",又当我 们找到"门户号( )"后 走进这个"门户号( )"就会 们找到"门户号(家)"后,走进这个"门户号(家)"就会 见到里面会有" ",而我们所说的人就是寄存器所 见到里面会有"人",而我们所说的人就是寄存器所 指的"内容" 指的"内容"了,
存储安全管理制度
第一章总则第一条为了加强存储安全管理，确保存储设备、存储介质和数据的安全，根据国家有关法律法规和行业标准，结合本单位的实际情况，制定本制度。
第二条本制度适用于本单位所有存储设备、存储介质和存储数据的管理。
第三条存储安全管理应遵循以下原则：（一）安全第一，预防为主；（二）责任明确，分工协作；（三）技术保障，人防结合；（四）持续改进，完善制度。
第二章存储设备管理第四条存储设备应选择符合国家规定的技术标准、质量要求的产品。
第五条存储设备应定期进行检查、维护和保养，确保设备正常运行。
第六条存储设备应安装防火、防盗、防雷、防静电等安全设施。
第七条存储设备应设置专柜存放，防止损坏和丢失。
第八条存储设备报废或更换时，应进行数据清理，确保数据安全。
第三章存储介质管理第九条存储介质包括硬盘、光盘、U盘等，应实行统一管理。
第十条存储介质应标识清晰，便于查找。
第十一条存储介质应定期进行消毒，防止病毒感染。
第十二条存储介质应妥善保管，防止丢失和损坏。
第十三条存储介质报废或更换时，应进行数据清理，确保数据安全。
第四章存储数据管理第十四条存储数据应分类管理，明确数据的安全等级。
第十五条存储数据应定期备份，确保数据安全。
第十六条存储数据应进行加密处理，防止数据泄露。
第十七条存储数据应定期进行审计，确保数据真实性、完整性和安全性。
第十八条存储数据应定期进行清理，删除不再使用的过期数据。
第五章安全责任第十九条各部门负责人对本部门存储设备、存储介质和存储数据的安全负责。
第二十条存储管理人员应严格执行本制度，确保存储设备、存储介质和存储数据的安全。
第二十一条违反本制度，造成存储设备、存储介质和存储数据安全事故的，按照相关规定追究责任。
第六章附则第二十二条本制度由单位信息化管理部门负责解释。
第二十三条本制度自发布之日起施行。
注：本制度可根据实际情况进行修改和完善。
存储安全管理制度
存储安全管理制度第一章绪论第一条为了加强存储安全管理，保障存储设施及其中所存储的物品的安全，制定本规定。
第二条本规定适用于所有拥有存储设施的单位或者个人。
第三条存储设施包括但不限于仓库、库房、冷库、储藏室等。
第四条存储安全管理制度的目的是为了保障存储设施及其中所存储的物品的安全，避免盗窃、损坏或其他意外事件的发生。
第五条存储安全管理制度的基本原则是安全第一、预防为主，综合治理、科学管理。
第六条存储设施的所有人有责任保证存储设施的安全、合法使用，保证所存储的物品的安全。
同时，所有人有义务配合管理部门的检查、监督工作，并积极参与存储安全管理。
第七条存储设施的使用人有责任严格按照存储安全管理制度的要求进行操作、管理，确保存储设施及其中所存储的物品的安全。
第八条存储设施的管理部门有责任制定、完善并执行存储安全管理制度，组织开展存储安全培训、检查、监督及其他工作。
第二章存储安全管理制度的内容第九条存储设施所有人应保证存储设施的安全、完好，定期进行检查、维修，及时消除存在安全隐患。
第十条存储设施应定期进行安全检查，发现问题立即采取措施进行整改。
并要保留检查记录，以备查验。
第十一条存储设施所有人应建立完善的安全管理制度，包括但不限于出入口的管控、灭火设施的配置、安防设备的安装和维护等。
第十二条存储设施所有人应保证所存储的物品的安全，并采取相应的措施进行保护，比如加装防盗锁等设备。
第十三条存储设施使用人应按照管理部门的要求进行操作、管理，不得私自更改存储设施的用途或者改动存储设施的结构。
第十四条存储设施使用人应保证所存储的物品的安全，对外来人员进行严格管控，避免发生盗窃或其他安全事故。
第十五条存储设施的管理部门应定期开展安全培训，提高所有人的安全意识、应急处理能力等。
第十六条存储设施的管理部门应定期进行安全督查，对存储设施的安全隐患进行及时整改，并保持相关记录。
第十七条存储设施的管理部门应安排专人负责存储设施的安全管理工作，确保安全管理制度的贯彻执行。
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段内位移w
段式地址结构
段式地址变换
段号 段内地址
程序 地址
s
w
段表
第s段
长度 基址 l b b+ w
段表
段页式管理作业地址空间和地址结构
0 主程序段
0 4K 8K
子程序段
0 4K 8K 10K 12K
数据段
4K 8K 12K
15K 16K
(a)
段号(s)
段内页号(p) (b)
页内地址(w)
2013/7/12
2013/7/12
分页原理
相对页号P
页内地值D
0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
页号 页内地址
相对页号P
页内地值D
0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
页号 页内地址
页表项区域 PCB 区域
页表项
页号 物理块号
OS
某作业页表
用户区
10 25 17
12 20
16K
32K 64K
20K
36K
已分配
已分配
68K 132K
已分配
未分配
124K
（a） 分区说明表 132K
第4分区 （未分配
（b） 内存分配图
可变分区说明表
序号P
1 2 3 4 5 … 已分配分区说明 大小 起址 8K 32K — 120K — … 20K 28K — 92K — … 空闲分区说明表
可变分区的分配算法
申请分配一个xk 大小的分区 置空闲区号F =1 F=F+1 是 F 已超出最大项号？ 否 是 本次无法分配
F 的状态=空表目？ = 否 否
LocF的起始地址 大于 F的大小 Xk=新空闲块大小 Loc+Xk=新起始地址
否
F的大小 Xk?
等于
置F的状态=空表目
在已分配表中找一个 = 状态=空表目的序号P 置P的大小=Xk 置 置P的始址=Loc 置 置P的=已分配 返回序号P
bp
初始状态
第一次内存申请之后
用户编程中的内存管理实例分析（续）
base
0
free_list
prev
p
通常情况
Malloc.h分析（一）
定义存储分配单位header typedef long Align; union header { struct { union header *next; unsigned int size; } s; Align x; }; typedef union header Header; /* 与长整数边界对齐 */ /* 块首 */ /* 下个空块 */ /* 块大小 */ /* 强制块对齐 */
定义空闲链头，存储块划分的最小单位 定义空闲链查询起始指针free_list
*/ */
/* Malloc: 常用存储区分配函数 */ void* Malloc(unsigned int nbytes) { Header *p, *prev;//检索指针，p 指向最终分配的快首址，prev指向分配位置的前一块。 unsigned int nunits; nunits = (nbytes + sizeof(Header) - 1)/ sizeof(Header) + 1;//计算分配单位，多一个管理块 if ( (prev = free_list) == NULL) { /* 空闲链上无任何空闲区块，定义空闲链 */ base.s.next = free_list = prev = &base; base.s.size = 0; } /* 定义空闲链初始结构 */ for (p = prev->s.next; ; prev = p, p = p->s.next) { if (p->s.size >= nunits) { /* 够大 */ if (p->s.size == nunits) /* 正好 */ prev->s.next = p->s.next; else { /*偏大，切出一部分*/ p->s.size -= nunits; /*计算剩余空块大小，首址不变*/ p += p->s.size; /*指出被分配块起始地址*/ p->s.size = nunits; /*填好被分块的大小*/ } free_list = prev; /*记录上个位置*/ return (void *)(p + 1); /*跳过管理块，指向可用位置地址*/ } if (p == free_list) /* 空块不够大，再次循环去找 */ if ( (p = morecore(nunits)) == NULL) return NULL; /* 内存无空闲区 */ }/* end for 无限循环 */
第4章 存储管理
•引言 •分区式存储管理 •分页式存储管理 •分段存储管理 •段页式存储管理 •用户编程中的内存管理实例分析 •LINUX内存管理概述 •小结
引言
内存管理的需求 内存管理使用的技术
+ + + + + + + + + 分区式管理：固定式、可变式分区、多重分区 页式管理、 段式管理 段页式管理 内存分配 存储保护 地址变换 存储共享 存储扩充
状态
已分配 已分配 空表目 已分配 空表目 …
序号F
1 2 3 4 5 …
大小
32K 300K — — — …
起址
60K 212K — — — …
状态
空闲 空闲 空表目 空表目 空表目 …
可 变 分 区 示 例
可变分区分配和释放算法
分配算法一般有：
①最佳适应（Best Fit）算法，它从全部空闲区中找出能 满足作业需求的容量最小的空闲区分配之，此法的着眼 点是使碎片尽量小。
虚存管理技术：分页式、分段式、段页式存储管理
分区式存储管理
地址重定位 + 静态重定位 + 动态重定位 固定式分区 可变式分区 多重分区 覆盖与交换 可变分区分配和释放算法
程序的名字空间、地址空间及存储空间
符号 源程序
名字空间 汇编 编译 连接
目标 代码
地址空间
地址重定位
可执行 代码
next size
2013/7/12
Malloc.h分析（二）
定义header为自定义类型 定义从os中申请内存的最小量10个header #define NALLOC 10 /* 请求的最小单位数 */
说明三个函数 static Header* morecore(unsigned int nu);//从内存管理中申请。 void* Malloc(unsigned int nbytes); //从用户区申请。 void Free(void *ap);//将空区链入用户空区管理链中。
建立空区链
free_list base
0 prev
2013/7/12
Malloc函数分析（二）
检索空闲区链表 利用指针p和prev检索。p为检索指针，prev是紧跟其后的指针。 1、找到空块 p 大小正好，则返回可用区地址（p+1) 空块大于申请量 (p+1) p free_list prev p
限长寄存器2
作业1
覆盖技术举例
RAM A 20K
A 20K
覆盖区0
B 50K
C B
C 30K
50K
覆盖区1 F 30K D 20K E 40K
F
40K
D E
分页式存储管理
实存管理
+ 分页原理 + 页表 + 地址变换机构
虚存管理
+ + + + + 页表的扩充 缺页中断处理 页面淘汰算法 快表 页面共享
Malloc.h分析（三）
#include <stdlib.h> typedef long Align; /* for alignment to long boundary */ union header { /* block header: */ struct { union header *next; /* next block if on Free list */ unsigned int size; /* size of this block */ } s; Align x; /* force alignment of blocks */ }; typedef union header Header; #define NALLOC 10 #units to request */ static Header* morecore(unsigned int nu); void* Malloc(unsigned int nbytes); void Free(void *ap); /* minimum
分区R与F1邻接？
在空闲分区表中 找一个空闲表目
置新空闲分区的 大小=Size 始址=Loc 状态=空闲
在空闲分区表中置F2为空闲表目 F1 置空闲分区F2的大小 =Size+ F1的大小 置空闲分区F2的 = 大小=Size 始址=Loc
返回
多重分区
OS
基址寄存器1
限长寄存器1
作业1
基址寄存器2
0
0
1 1
1
0 1
淘 汰 优 先 级
Linux页表项定义
缺 页 中 断 处 理
页面淘汰算法
先进先出(FIFO) 最近最久未使用淘汰算法(LRU) 最近不频繁使用淘汰算法(LFU) 最优算法(OPT)
以上几种淘汰算法中，FIFO算法最简单，但效率不高，有 异常现象。LRU的近似算法和LFU是较为实用的算法，效果 较好，实现也不难。OPT算法是一种最佳算法，但并不实 用，因为要跟踪各页面方可预测未来。而这种预测往往是很 困难的。