存储器管理PPT课件
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服务器存储培训ppt课件(2024)
服务器存储培训 ppt课件
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目录
• 服务器存储概述 • 服务器存储硬件基础 • 服务器存储软件配置与管理 • 网络附加存储（NAS）技术应用 • 存储区域网络（SAN）技术应用 • 服务器虚拟化与容器化技术应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
CATALOGUE
服务器存储概述
服务器存储定义与分类
存储区域网络（SAN）技术应用
SAN架构原理及优势分析
架构原理
通过专用高速网络将多个存储设备连接起来，形成一个存储区域网络 ，提供高可用性、高性能、可扩展的存储服务。
高性能
SAN采用高速光纤通道技术，提供极高的数据传输速率和低延迟，满 足高性能应用需求。
高可用性
SAN具备冗余设计和故障切换功能，确保数据的可靠性和业务的连续 性。
降低成本
虚拟化技术可以减少物理服务器的数量，从而降 低硬件成本、维护成本和管理成本。
提高资源利用率
通过虚拟化技术，可以将物理服务器的资源利用 率提高到80%以上，避免资源浪费。
提高业务连续性
虚拟化技术可以实现快速部署、备份和恢复，提 高业务连续性和数据安全性。
容器化技术原理及优势分析
01
容器化技术原理
优化文件系统性能
通过调整文件系统参数（如块大小、inode数量等），以及使用RAID、SSD等硬件技术， 提高文件系统的I/O性能和数据可靠性。
定期监控和维护文件系统
定期检查文件系统的状态和使用情况，及时处理出现的问题，如修复损坏的文件系统、清 理无用文件等。
数据备份恢复策略制定和实施
制定备份策略
硬盘驱动器类型与性能参数
接口类型
硬盘与主板连接的接口，如SATA、SAS等，影响数据传输速 度。
contents
目录
• 服务器存储概述 • 服务器存储硬件基础 • 服务器存储软件配置与管理 • 网络附加存储（NAS）技术应用 • 存储区域网络（SAN）技术应用 • 服务器虚拟化与容器化技术应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
CATALOGUE
服务器存储概述
服务器存储定义与分类
存储区域网络（SAN）技术应用
SAN架构原理及优势分析
架构原理
通过专用高速网络将多个存储设备连接起来，形成一个存储区域网络 ，提供高可用性、高性能、可扩展的存储服务。
高性能
SAN采用高速光纤通道技术，提供极高的数据传输速率和低延迟，满 足高性能应用需求。
高可用性
SAN具备冗余设计和故障切换功能，确保数据的可靠性和业务的连续 性。
降低成本
虚拟化技术可以减少物理服务器的数量，从而降 低硬件成本、维护成本和管理成本。
提高资源利用率
通过虚拟化技术，可以将物理服务器的资源利用 率提高到80%以上，避免资源浪费。
提高业务连续性
虚拟化技术可以实现快速部署、备份和恢复，提 高业务连续性和数据安全性。
容器化技术原理及优势分析
01
容器化技术原理
优化文件系统性能
通过调整文件系统参数（如块大小、inode数量等），以及使用RAID、SSD等硬件技术， 提高文件系统的I/O性能和数据可靠性。
定期监控和维护文件系统
定期检查文件系统的状态和使用情况，及时处理出现的问题，如修复损坏的文件系统、清 理无用文件等。
数据备份恢复策略制定和实施
制定备份策略
硬盘驱动器类型与性能参数
接口类型
硬盘与主板连接的接口，如SATA、SAS等，影响数据传输速 度。
磁盘存储器管理
目前磁盘的传输速度一般有几十M/s，传 输一个扇区的时间小于0.05ms
分析
❖ 要提高磁盘的访问速度主要应从以下两 方面入手：
❖ 数据的合理组织 ❖ 磁盘的调度算法
2 磁盘调度算法
❖ 当多个访盘请求在等待时，采用一定的策略， 对这些请求的服务顺序调整安排，旨在降低平 均磁盘服务时间，达到公平、高效 ❖ 公平：一个I/O请求在有限时间内满足 ❖ 高效：减少设备机械运动所带来的时间浪费 ❖ 主要算法： ❖ 1) 先来先服务FCFS ❖ 2)最短寻道时间优先SSTF ❖ 3)扫描算法 ❖ 4)单向扫描调度算法
❖ 当有访问请求时，磁头按一个方向移动，在 移动过程中对遇到的访问请求进行服务，然 后判断该方向上是否还有访问请求，如果有 则继续扫描；
❖ 否则改变移动方向，并为经过的访问请求服 务，如此反复
图
图解
98，183，37，122，14，124，65，67
37，14， 65，67 ， 98， 122， 124， 183 磁头走过的总道数：208
扇区
柱面
磁臂 磁头
俯视图
磁道
扇区
柱面、磁头、扇区
❖ 信息记录在磁道上，多个盘片，正反两面都 用来记录信息，每面一个磁头
❖ 所有盘面中处于同一磁道号上的所有磁道组 成一个柱面
❖ 每个柱面8-32个扇区（一般为512字节 ） ❖ 物理地址形式：
❖ 柱面号
❖ 磁头号
❖ 扇区号
例子：典型参数
❖ 20G： ❖ 39813 柱面 ❖ 16 头 ❖ 63 扇区 ❖ 60G： ❖ 28733 柱面 ❖ 16 头 ❖ 255 扇区
图解
CSCAN调度算法示例
2.5 N-Step-SCAN和FSCAN调度算 法
分析
❖ 要提高磁盘的访问速度主要应从以下两 方面入手：
❖ 数据的合理组织 ❖ 磁盘的调度算法
2 磁盘调度算法
❖ 当多个访盘请求在等待时，采用一定的策略， 对这些请求的服务顺序调整安排，旨在降低平 均磁盘服务时间，达到公平、高效 ❖ 公平：一个I/O请求在有限时间内满足 ❖ 高效：减少设备机械运动所带来的时间浪费 ❖ 主要算法： ❖ 1) 先来先服务FCFS ❖ 2)最短寻道时间优先SSTF ❖ 3)扫描算法 ❖ 4)单向扫描调度算法
❖ 当有访问请求时，磁头按一个方向移动，在 移动过程中对遇到的访问请求进行服务，然 后判断该方向上是否还有访问请求，如果有 则继续扫描；
❖ 否则改变移动方向，并为经过的访问请求服 务，如此反复
图
图解
98，183，37，122，14，124，65，67
37，14， 65，67 ， 98， 122， 124， 183 磁头走过的总道数：208
扇区
柱面
磁臂 磁头
俯视图
磁道
扇区
柱面、磁头、扇区
❖ 信息记录在磁道上，多个盘片，正反两面都 用来记录信息，每面一个磁头
❖ 所有盘面中处于同一磁道号上的所有磁道组 成一个柱面
❖ 每个柱面8-32个扇区（一般为512字节 ） ❖ 物理地址形式：
❖ 柱面号
❖ 磁头号
❖ 扇区号
例子：典型参数
❖ 20G： ❖ 39813 柱面 ❖ 16 头 ❖ 63 扇区 ❖ 60G： ❖ 28733 柱面 ❖ 16 头 ❖ 255 扇区
图解
CSCAN调度算法示例
2.5 N-Step-SCAN和FSCAN调度算 法
磁盘存储器的管理课件
磁盘备份与恢复
备份与恢复概述
备份是为了防止数据丢失而将数据复制到其他存储介质的过程，恢复则是将备份的数据还 原到原始位置的过程。
备份策略
根据数据的重要性和业务需求，可以选择不同的备份策略，如完全备份、增量备份和差异 备份等。这些策略各有优缺点，需要根据实际情况进行选择。
恢复流程
恢复流程包括从备份中提取数据、将数据还原到原始位置等步骤。在恢复过程中，需要注 意数据的一致性和完整性，以确保数据的可靠性。
02
磁盘存储器的技术原理
磁盘存储器的物理结构
磁盘片是存储数据的表面，通常 由金属材料制成。
磁盘驱动器是整个磁盘存储器的 控制中心，负责控制磁头的读写 操作和磁盘片的旋转。
01
02
磁盘存储器由磁盘驱动器、磁盘 片和磁头组成。
03
磁头是读写数据的装置，通过悬 浮在磁盘片上方来读写数据。
04
磁盘存储器的数据存储方式
文件系统是操作系统中用于管理磁盘存储空间的软件，它能够记录文件在磁盘上的存储 位置、大小等信息。
常见文件系统
常见的文件系统有FAT32、NTFS、EXT4等。不同的文件系统有不同的特点和适用场景。
文件系统管理任务
文件系统管理主要包括创建文件系统、格式化文件系统、挂载与卸载文件系统等任务。 这些任务能够保证文件系统的正常运行和数据的完整性。
数据以二进制的形式存储在磁盘上，以“位 ”为单位。
每个位都有一个对应的地址，通过该地址可 以访问到该位的数据。
数据以簇为单位进行存储，一个簇包含若干 个位。
磁盘上的数据按照柱面、扇区和簇的层级结 构进行组织和管理。
磁盘存储器的读写原理
当需要读取数据时，磁盘驱动器会控制磁头 定位到相应的数据所在的柱面，并等待该柱 面旋转到磁头下方。
磁盘存储器的管理课件
企业级磁盘存储需求
随着企业数据量的增长，需要高性能、高可靠性和可扩 大的磁盘存储解决方案来满足数据存储、备份和恢复的 需求。
案例分析
介绍企业级磁盘存储解决方案的案例，包括解决方案的 设计、实施、运行和维护等方面的内容，以及该方案为 企业带来的收益和价值。
个人电脑磁盘管理实践操作
个人电脑磁盘管理的重要性
案例分析
介绍大数据存储解决方案的案例，包 括解决方案的设计、实施、运行和维 护等方面的内容，以及该方案为大数 据处理带来的收益和价值。
THANKS
感谢观看
备份方式
常见的备份方式有全量备份、增量备份和差异备份。全量备份是完整地备份整个磁盘，增量备份只备份自上次备份以 来产生变化的文件，差异备份则备份自上次全量备份以来产生变化的文件。
备份恢复工具
常见的备份恢复工具包括Windows的Backup and Restore Center和Linux的tar、rsync等命令行工具。
智能化管理
实现磁盘存储器的智能化 管理，提高存储效率和数 据安全性。
绿色节能
降低磁盘存储器的能耗， 实现绿色环保的存储方式 。
02
磁盘存储器的技术原理
磁盘存储器的物理结构
磁盘存储器由多个磁盘片组成，每个磁盘片被划 分为多个磁道和扇区，用于存储数据。
磁盘存储器的机械结构包括磁头、马达、控制电 路等部分，这些部分协同工作以实现数据的读写 操作。
磁盘存储器的维护与保养
01 定期清洁
使用专业的清洁剂和布料 清洁磁盘表面和内部部件 。
03 防尘措施
保持工作环境的清洁，避
免灰尘进入磁盘内部。
02 温湿度控制
保持适宜的温湿度环境， 避免过热或过湿对磁盘造 成损害。
随着企业数据量的增长，需要高性能、高可靠性和可扩 大的磁盘存储解决方案来满足数据存储、备份和恢复的 需求。
案例分析
介绍企业级磁盘存储解决方案的案例，包括解决方案的 设计、实施、运行和维护等方面的内容，以及该方案为 企业带来的收益和价值。
个人电脑磁盘管理实践操作
个人电脑磁盘管理的重要性
案例分析
介绍大数据存储解决方案的案例，包 括解决方案的设计、实施、运行和维 护等方面的内容，以及该方案为大数 据处理带来的收益和价值。
THANKS
感谢观看
备份方式
常见的备份方式有全量备份、增量备份和差异备份。全量备份是完整地备份整个磁盘，增量备份只备份自上次备份以 来产生变化的文件，差异备份则备份自上次全量备份以来产生变化的文件。
备份恢复工具
常见的备份恢复工具包括Windows的Backup and Restore Center和Linux的tar、rsync等命令行工具。
智能化管理
实现磁盘存储器的智能化 管理，提高存储效率和数 据安全性。
绿色节能
降低磁盘存储器的能耗， 实现绿色环保的存储方式 。
02
磁盘存储器的技术原理
磁盘存储器的物理结构
磁盘存储器由多个磁盘片组成，每个磁盘片被划 分为多个磁道和扇区，用于存储数据。
磁盘存储器的机械结构包括磁头、马达、控制电 路等部分，这些部分协同工作以实现数据的读写 操作。
磁盘存储器的维护与保养
01 定期清洁
使用专业的清洁剂和布料 清洁磁盘表面和内部部件 。
03 防尘措施
保持工作环境的清洁，避
免灰尘进入磁盘内部。
02 温湿度控制
保持适宜的温湿度环境， 避免过热或过湿对磁盘造 成损害。
计算机组成原理4第四章存储器PPT课件精选全文
4.2
11
4.2
请问： 主机存储容量为4GB，按字节寻址，其地址线 位数应为多少位？数据线位数多少位？ 按字寻址（16位为一个字）,则地址线和数据线 各是多少根呢？
12
数据在主存中的存放
设存储字长为64位（8个字节），即一个存 取周期最多能够从主存读或写64位数据。
读写的数据有4种不同长度:
字节 半字 单字 双字
34
3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较
主存
DRAM
SRAM
存储原理
电容
触发器
集成度
高
低
芯片引脚
少
多
功耗
小
大
价格
低
高
速度
慢
快
刷新
有
无
4.2
缓存
35
内容回顾: 半导体存储芯片的基本结构 4.2
…… ……
地
译
存
读
数
址
码
储
写
据
线
驱
矩
电
线
动
阵
路
片选线
读/写控制线
地址线（单向） 数据线（双向） 芯片容量
D0
…… D 7
22
(2) 重合法（1K*1位重合法存储器芯片）
0 A4
0,00
…
0,31
0 A3
X 地
X0
32×32
… …
0址
矩阵
A2
译
0码
31,0
…
31,31
A1
器 X 31
0 A0
Y0 Y 地址译码器 Y31 A 9 0A 8 0A 7 0A 6 0A 5 0
《存储器管理》PPT课件
地址转换过程是：
CPU获得的逻辑地址首先与下限寄存器 的值相加，产生物理地址；然后与上限寄存 器的值比较。 1、若大于上限寄存器的值，产生“地址越界” 中断信号，由相应的中断处理程序处理； 2、若不大于上限寄存器的值，则该物理地址 就是合法地址，它对应于内存中的一个存储 单元。
案例分析
【例3-1】在某系统中采用固定分区分配管理 方式，内存分区(单位字节)情况如图3-10a所 示。现有大小为1KB、9KB、33 KB、121KB 的多个作业要求进人内存，试画出它们进入 内存后的空间分配情况，并说明内存浪费有 多大?
内存的在系统中的地位
CPU
内存
I/O 系统
外设
内存在计算机系统中的地位
3.1.1 存储体系
存储器存取 时间减少 存储器存取 速度加快 每位存储器 成本增加 存储器容量 减少 外 存 高速缓存器
程序和数据 可以被CPU 直接存取 内 存
程序和数据必 须先移到内存， 才能被CPU访问
三级存储器结构
存储器管理
单一连续分配仅适用于 单道程序设计环境，处 理机、主存都不能得到 充分的利用。
操作系统
32 KB
作业 分配给用户作 业的空间 未用
64 KB
1 60 KB
浪费
单一连续分配
特点：
（ 1 ）管理简单。它把主存分为两个区，用户区一 次只能装入一个完整的作业，且占用一个连续的 存储空间。它需要很少的软硬件支持，且便于用 户了解和使用。 （ 2 ）在主存中的作业不必考虑移动的问题，并且 主存的回收不需要任何操作。 （ 3 ）资源利用率低。不管用户区有多大，它一次 只能装入一个作业，这样造成了存储空间的浪费， 使系统整体资源利用率不高。 （4）这种分配方式不支持虚拟存储器的实现。
第四章 存储器管理(1-2)
物理地址空间
Load A data1
100
Load A 200
1100
Load A 1200
编译 连接
data1 3456 200 3456
地址映射
1200 3456 。 。
第四章 存 储 器 管 理
地址映射的方式
静态地址映射： 1）程序被装入内存时由操作系统的连接装入程序完成 程序的逻辑地址到内存地址的转换； 2）地址转换工作是在程序执行前由装入程序集中一次 完成。 假定程序装入内存的首地址为BR，程序地址为VR，内存 地址为MR，则地址映射按下式进行：MR=BR+VR
② 便于实现对目标模块的共享：将内存中的一个模块可 以连接到多个程序中。 ③ 要运行的程序都必须在装入时，全部连接调入内存。
第四章 存 储 器 管 理
3. 运行时动态链接(Run-time Dynamic Linking) 动态链接方式：将对某些模块的链接推迟到执行时才实施， 亦即，在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未装 入内存时，立即由OS去找到该模块并将之装入内存， 把它链接到调用者模块上。特点如下： 特点：凡在执行过程中未被用到的目标模块，都不会被调 入内存和被链接到装入模块上，这样不仅可加快程序 的装入过程，而且可节省大量的内存空间。
硬件支持：在动态地址重定位机构中，有一个基地址寄存器BR和一 个程序地址寄存器VR，一个内存地址寄存器MR。
转换过程：MR=BR+VR
第四章 存 储 器 管 理
把程序装入起始地址为100的内存区
0 100
重定位寄存器 1000
…
MOV r1，[50]
0 1000 1100
… …
MOV r1பைடு நூலகம்[50]
计算机操作系统第4章存储器管理PPT课件
➢ 不支持多道程序
➢ 内存利用率不高
➢ 受内存容量限制
23
4.2.2 连续分区存储管理
➢ 将内存划分成若干个连续区域，称为分区 ➢ 每个分区只能存储一个程序，而且程序也只
能在它所驻留的分区中运行(连续性)
➢ 是实现多道程序的最简单的存储管理方案 ➢ 根据划定的分区是否可变，分为固定分区和
可变分区管理
编译/链接
地址映射
data1 3456
200
3456
1200
3456
15
三种装入方式
➢ 绝对装入
✓ 编译时给出绝对地址
✓ 相对地址与绝对地址相同，无须地址转换
✓ 适用于单道程序环境
➢ 静态重定位装入
✓ 相对地址与绝对地址不同
✓ 装入时一次性给出绝对地址
➢ 动态重定位装入
✓ 相对地址与绝对地址不同
✓ 地址的转换推迟到指令运行时才进行
24
1. 固定分区 ➢ 基本思想
✓ 由OS在初启时，将内存空间划分为若干连 续区域，一个区域称为一个分区
✓ 每个分区的大小固定不变，每个分区装一 个且只能装一个进程
✓ 每个分区大小可以相同也可以不同
25
➢ 数据结构 ✓ 分区说明表：分区号、起始地址、大小、状态 ✓ 分区请求表：进程号、内存大小
分区号 始址(K) 大小(K) 状态
要位置
➢ 任何一种存储装置，都无法同时从速度与
容量两方面，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结构
5
存储器层次
存取时间减少
高速缓存
存取速度增加 存取成本增加
内存
存储容量减少
11第十一讲DRAM存储器-PPT精选文档
内存的读写工作过程。
4
一 DRAM存储最小单元
8
DRAM存储元的记忆原理
1、MOS 管作为 2 、写 1—— 输出缓冲 5 后存储位 4 、读出 1 —— 输入 3、写0——输出缓 开关使用，信 器和刷新缓冲器关闭； 元重写 1 (1的读出是 缓冲器和刷新缓冲 冲器和刷新缓冲器 息由电容器上 输入缓冲器打开 (R/W 器关闭；输出缓冲 破坏性的 )——输入 关闭；输入缓冲器 的电荷量体 为低 )，DIN=1 送到存 缓冲器关闭，刷新 器 /读放打开 (R/W 打开，输入数据 现—— 电容器 储元位线上；行选线 缓冲器和输出缓冲 为高 ) ；行选线为 DIN=0送到存储元 充满电荷代表 为高，打开 MOS 管， 器 / 读放打开， 高，打开 MOS 管， 位线上；行选线为 存储了 1；电容 位线上的高电平给电 D =1 经刷新缓冲 电容上存储的 1管， 送 OUT 高，打开MOS 器放电没有电 容器充电 器送到位线上，再 到位线上，通过输 电容上的电荷通过 荷代表存储了 0 经 MOS 管写到电容 出缓冲器 /读出放 MOS 管和位线放电 上 大器发送到DOUT， 即DOUT=1
13
实例
例1：某一动态RAM芯片，容量为64K×1，
除电源线，接地线和刷新线外，该芯片最 小引脚数目为多少？
14
三 DRAM的周期
读周期：行地址和列地址要在行选通信号
与列选通信号之前有效，并在选通信号之 后一段时间有效。保证行地址与列地址能 正确选通到相应的锁存器。
写周期：写命令信号必须在选通信号有效 前有效。
读 /写 7.8μs 刷新 读 /写 7.8μs 刷新
8ms 异步刷新方式
四 刷新方式
例3：有一个16K×16的存储器，用1K×4位
4
一 DRAM存储最小单元
8
DRAM存储元的记忆原理
1、MOS 管作为 2 、写 1—— 输出缓冲 5 后存储位 4 、读出 1 —— 输入 3、写0——输出缓 开关使用，信 器和刷新缓冲器关闭； 元重写 1 (1的读出是 缓冲器和刷新缓冲 冲器和刷新缓冲器 息由电容器上 输入缓冲器打开 (R/W 器关闭；输出缓冲 破坏性的 )——输入 关闭；输入缓冲器 的电荷量体 为低 )，DIN=1 送到存 缓冲器关闭，刷新 器 /读放打开 (R/W 打开，输入数据 现—— 电容器 储元位线上；行选线 缓冲器和输出缓冲 为高 ) ；行选线为 DIN=0送到存储元 充满电荷代表 为高，打开 MOS 管， 器 / 读放打开， 高，打开 MOS 管， 位线上；行选线为 存储了 1；电容 位线上的高电平给电 D =1 经刷新缓冲 电容上存储的 1管， 送 OUT 高，打开MOS 器放电没有电 容器充电 器送到位线上，再 到位线上，通过输 电容上的电荷通过 荷代表存储了 0 经 MOS 管写到电容 出缓冲器 /读出放 MOS 管和位线放电 上 大器发送到DOUT， 即DOUT=1
13
实例
例1：某一动态RAM芯片，容量为64K×1，
除电源线，接地线和刷新线外，该芯片最 小引脚数目为多少？
14
三 DRAM的周期
读周期：行地址和列地址要在行选通信号
与列选通信号之前有效，并在选通信号之 后一段时间有效。保证行地址与列地址能 正确选通到相应的锁存器。
写周期：写命令信号必须在选通信号有效 前有效。
读 /写 7.8μs 刷新 读 /写 7.8μs 刷新
8ms 异步刷新方式
四 刷新方式
例3：有一个16K×16的存储器，用1K×4位
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2、可重定位装入：
3.动态运行时装入
0
1000 LOAD 1, 2500
10000 11000 LOAD 1, 2500
2500
365
12500 15000
365
5000 作业地址空间 图4-2
内存空间
4.1.2
程序的链接
1、静态链接
程序运行之前，链接成完整的装入模块 a．对相对地址的修改 b．变换外部调用符号
不能容纳作业。
紧凑 通过作业移动将原来分散的小分区拼接成一个 大分区。
紧凑
操作系统 用户程序1 10KB 3 用户程序 用户程序 10KB 3 30KB 用户程序6 14KB 用户程序9 26KB
操作系统
用户程序1
用户程序3 用户程序6 用户程序9
80KB
必须对移动了的作业进行重定位。动态（因作业已经装入， 随着对指令或数据的访问自动进行）
空闲分区总和 否 >=u.size? 是 紧凑形成连 续空闲区 修改有关的 数据结构
将该分区从链中移出
2．回收： （1）上邻空闲区：合并，改大小 （2）下邻空闲区：合并，改大小，首址。 （3）上、下邻空闲区：合并，改大小。 （4）不邻接，则建立一新表项。
F1
回收区 回收区 F2
F1
回收区 F2
内存回收时的情况
4.2.4
可重定位分区分配
1.动态重定位的引入
连续式分配中，总量大于作业大小的多个小分区
2、装入时动态链接
目标模块在装入内存时，边装入边链接 a.便于修改和更新 b.便于实现对目标模块的共享
3、运行时动态链接
程序执行需要时，才将某些目标模块进行链接
0
模块A CALL B; RETURN
0
模块A JSR L; RETURN L-1 L
L-1
0
M-1 0
模块B CALL C; RETURN
2算法
4.2.3 动态分区分配
三、分区分配
1．分配： 请求分区 u.size 空闲分区 m.size
从头开始查表 Y
检索完否？ N m.size>u.size? Y m.sizeu.size<=size? N
返回
N
继续检索下一个表项
Y
从该分区中划出u.size大小的分区 将该分区分配，并修改相关结构 返回
分区4
800k 700k
分区4
分区3
分区3
400k
分区2 分区2
200k
分区1 操作系统
100k 0
分区1 操作系统
4.2.3 动态分区分配（比固定式 分区有改善）
根据进程需要，动态地为之分配内存空间 一、数据结构
1．空闲分区表 2．空闲分区链
前向 指针 N+2 0
N个字节可用
后向 指针 N+2 0
0
4.2.2
固定分区
20K
特点：内存划为n个分区，可同时装入n个作业/任务。 操作系统 一、分区大小： 分区 大小（K) 起址（K）状态
号 a. 1 b.
I.
相等:缺乏灵活性 不相等：利用率更高。 12 20 已分配
作业A 作业B
二、内存分配： 2 32 32
3 4 II.
III.
32K
已分配 将分区按大小排序，建立分区使用表，并将起始地址、大 64K 64 64 已分配 小、分配标识作记录 检索分区使用表找能满足要求的尚未分配的分区 作业C 128 128 已分配 放到能容纳作业的最小分区的队列中。
链接 程序
装入 模块
装入 程序
4.1.1
程序的装入
1、绝对装入：
编译后，装入前已产生了绝对地址（内存地址），装入时 不再作地址重定位。 绝对地址的产生：（1）由编译器完成，（2）由程序员编 程完成。 对（1）而言，编程用符号地址。
静态重定位：装入时完成，主要工作是对相对地址中的指 令和数据地址的调整过程，例：图4－2 在执行时才完成相对—绝对地址的转换，且有硬件的支持, 能保证进程的可移动性。
嵌入式系统中 算机上，现在很 一般不设置保护也可，因单任务。 少用 0xfff… 用户 程序 位于ROM中 的操作系统
早期的PC中， BIOS (basic input output system) 位于ROM中 的设备驱动 程序 用户 程序 位于RAM中 的操作系统
位于RAM中 的操作系统 0
用户 程序 0
第四章 存储器管理
第四章 存储器管理
装入和链接 连续分配方式 基本分页存储管理方式 基本分段存储管理方式 虚拟存储器 请求分页存储管理方式 页面置换算法 请求分段存储管理方式
4.1 程序的装入和链接
编辑―――编译―――链接―――装入―――运行
内存
库 编译程 序产生 的目标 模块
模块B JSR L+M; RETURN
L+M-1 L+M
模块C
RETURN
模块C
RETURN (b)装入模块
N-1 (a)目标模块
L+M+N-1
4.2 连续分配方式
单一连续分配
用于单用户，单任务中
分区式分配
固定式 动态式 动态重定位
4.2.1
单一连续分配
单用户单任务 系统区+用户区 存贮保护掌上型计算机和 大型机和小型计
128K
分区说明表
256K
~ ~ 分配情况
~ ~
输入队列的组织
每个分区有独立输入队列：小分区的队列长，大分 区的队列空，浪费 只维护一个输入队列：
一旦有分区空闲，就把该分区能容纳的作业中最接近队 列前面的作业调入分区：小作业浪费大分区 对队列进行搜索，一旦有分区空闲，就取该分区所能容 纳的最大的一个作业运行：对小作业不利 至少保留一个小分区，允许小作业运行，而不至于为小 作业分配大分区 规定一个作业至多允许被跳过的次数，之后就不能被跳 过了
4.2.3 动态分区分配
二、分配算法
1．首次适应算法FF。
要求：分区按低址――高址链接 特点：找到第一个大小满足的分区，划分。有外零头， 低址内存使用频繁。 从1中上次找到的空闲分区的下一个开始查找。 特点：空闲分区分布均匀，提高了查找速度；缺乏大的 空闲分区。 分区按大小递增排序；分区释放时需插入到适当位置。
2、动态重定位的实现
0 100
load 1,2500
相对地址 重定位寄存器 10000
2500 10000
10100
12500 +
365
load 1,2500
2500
365
5000
15000
作业J
处理机一侧
存储器一侧
主存
动态分区分配算法流程图
请求分配u.size 检索空闲分区链(表)
无法分配， 否 返回