《存储器管理》课件.pptx

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1、存储器管理课件存储器管理概述主存储器管理辅助存储器管理虚拟存储器管理存储器管理的发展趋势目录01存储器管理概述 存储器管理的定义存储器管理指操作系统中负责管理计算机系统中存储器资源的子系统。存储器管理的主要任务对物理内存和虚拟内存进行管理，包括内存分配、内存回收、内存共享、内存保护等。存储器管理的目标提高内存利用率，减少内存碎片，保证程序的正确运行，提供方便的内存管理手段。根据程序的需求，为其分配适当的内存空间。内存分配当程序不再需要内存时，将其占用的内存空间回收，以便其他程序使用。内存回收允许多个程序共享同一块内存空间，以减少内存消耗。内存共享对每个程序的内存空间进行隔离，防止一个程序随意修

2、改其他程序的内存数据，保证系统的稳定性和安全性。内存保护存储器管理的功能02主存储器管理ABCD主存储器的分类随机存取存储器（RAM）可随时读/写任意地址的数据，存取时间基本固定，断电后数据丢失。高速缓存存储器（Cache）用于存放CPU经常访问的数据，存取速度非常快。只读存储器（ROM）只能读出数据，不能写入数据，断电后数据不丢失。寄存器CPU内部的高速存储单元，用于存放中间计算结果和指令。字节编址每个存储单元的大小为1字节。字编址每个存储单元的大小为若干字节（通常是1、2、4或8字节）。段式存储将程序划分为若干个逻辑段，每个段的大小固定。页式存储将主存划分为若干个固定大小的页框，程序按页大

3、小划分为若干个页面。主存储器的组织结构在编译时确定每个程序所占用的内存空间大小，运行时不能改变。静态分配在程序运行时根据需要动态地分配和回收内存空间。动态分配将程序从当前位置移动到主存的其他位置，以减少碎片和增加连续可用空间。内存紧缩通过将程序分割成更小的部分来增加可用内存空间。内存扩充主存储器的分配与回收03辅助存储器管理辅助存储器的分类硬盘驱动器（HDD）利用机械运动读写数据，存储容量大，但读写速度相对较慢。固态硬盘（SSD）无机械运动，通过闪存芯片存储数据，读写速度快，但价格较高。光盘驱动器（CD/DVD）利用激光读写数据，存储容量较小，但价格低廉且不易损坏。磁带驱动器（Tape Dri

4、ve）利用磁带存储数据，容量大、价格低廉，但读写速度较慢。常见的文件系统之一，用于存储和管理文件在硬盘上的组织结构。FAT文件系统Windows操作系统下的主要文件系统，支持大容量文件和磁盘分区管理。NTFS文件系统Linux操作系统下的主要文件系统，具有良好的可扩展性和稳定性。ext4文件系统Mac OS操作系统下的主要文件系统，支持多种文件和目录组织方式。HFS+文件系统文件系统先进先出（FIFO）按照请求的顺序进行服务，最先进入队列的请求最先得到服务。选择距离当前磁头位置最近的请求进行服务，以减少寻道时间。磁头在磁盘上往复移动，选择遇到的第一个请求进行服务，然后继续移动并选择下一个请求。

5、类似于SCAN算法，但磁头移动方向固定，只在单向移动时选择请求进行服务。最短寻道时间优先（SSTF）扫描算法（SCAN）C-SCAN算法磁盘调度算法04虚拟存储器管理虚拟存储器的概念总结词虚拟存储器是一种将物理存储器与逻辑存储器相结合的技术，通过将程序分割成多个页面或段，实现程序在物理存储器中的动态加载和卸载。详细描述虚拟存储器的概念总结词页式虚拟存储器的概念详细描述页式虚拟存储器将程序分割成固定大小的页面，并按照页面的大小进行分配和回收。这种方式的优点是页面大小固定，易于管理，但缺点是可能存在页面碎片问题。页式虚拟存储器总结词段式虚拟存储器的概念详细描述段式虚拟存储器将程序分割成多个逻辑段，

6、每个段的大小可以不同。这种方式的优点是可以根据程序的需求灵活分配和回收空间，但缺点是管理较为复杂，需要更多的内存开销。段式虚拟存储器VS段页式虚拟存储器的概念详细描述段页式虚拟存储器结合了页式和段式虚拟存储器的特点，将程序分割成多个逻辑段，每个段再被分割成固定大小的页面。这种方式的优点是既可以根据程序需求灵活分配空间，又便于管理，但缺点是需要更多的内存开销。总结词段页式虚拟存储器05存储器管理的发展趋势随着数据量的增长，大容量存储器成为存储器管理的重要需求。总结词随着数字化时代的到来，数据量呈爆炸式增长，传统的存储器容量已经无法满足需求。大容量存储器能够提供更高的存储密度和更大的存储空间，成为存储器管理的重要发展方向。详细描述大容量存储器的需求高速缓存技术的发展总结词高速缓存技术是提高存储器访问速度的关键技术。详细描述高速缓存技术通过将常用的数据存储在高速缓存中，实现快速访问。随着技术的不断发展，高速缓存的容量和速度不断提升，为存储器管理提供了更好的性能。分布式存储系统的应用分布式存储系统是实现大规模数据存储的有效方式。总结词分布式存储系统通过将数据分散存储在多个节点上，实现数据的可靠性和可扩展性。这种技术在大规模数据存储和云计算等领域得到广泛应用，为存储器管理带来了新的挑战和机遇。详细描述谢谢观看