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動態分區存儲管理總結心得

發布時間: 2022-05-16 21:13:13

Ⅰ 動態分區和分段式內存管理有什麼區別

動態分區是按需分配,開始時內存能充分利用,但當不停有進程被換入、換出時會形成很多進程間的內存碎塊,稱為外部碎片。

分段是將進程劃分成若干個段,但段的長度不必相等,一個進程可以有程序段、數據段和堆棧段,這些段在內存中的地址可以不連續,分段有點類似於動態分區。分段消除了主存的內部碎片,但會產生外部碎片。

Ⅱ 分區存儲管理中常用哪些分配策略

1、固定分區存儲管理
其基本思想是將內存劃分成若干固定大小的分區,每個分區中最多隻能裝入一個作業。當作業申請內存時,系統按一定的演算法為其選擇一個適當的分區,並裝入內存運行。由於分區大小是事先固定的,因而可容納作業的大小受到限制,而且當用戶作業的地址空間小於分區的存儲空間時,造成存儲空間浪費。

一、空間的分配與回收

系統設置一張「分區分配表」來描述各分區的使用情況,登記的內容應包括:分區號、起始地址、長度和佔用標志。其中佔用標志為「0」時,表示目前該分區空閑;否則登記佔用作業名(或作業號)。有了「分區分配表」,空間分配與回收工作是比較簡單的。

二、地址轉換和存儲保護

固定分區管理可以採用靜態重定位方式進行地址映射。

為了實現存儲保護,處理器設置了一對「下限寄存器」和「上限寄存器」。當一個已經被裝入主存儲器的作業能夠得到處理器運行時,進程調度應記錄當前運行作業所在的分區號,且把該分區的下限地址和上限地址分別送入下限寄存器和上限寄存器中。處理器執行該作業的指令時必須核對其要訪問的絕對地址是否越界。

三、多作業隊列的固定分區管理

為避免小作業被分配到大的分區中造成空間的浪費,可採用多作業隊列的方法。即系統按分區數設置多個作業隊列,將作業按其大小排到不同的隊列中,一個隊列對應某一個分區,以提高內存利用率。

2、可變分區存儲管理
可變分區存儲管理不是預先將內存劃分分區,而是在作業裝入內存時建立分區,使分區的大小正好與作業要求的存儲空間相等。這種處理方式使內存分配有較大的靈活性,也提高了內存利用率。但是隨著對內存不斷地分配、釋放操作會引起存儲碎片的產生。

一、空間的分配與回收

採用可變分區存儲管理,系統中的分區個數與分區的大小都在不斷地變化,系統利用「空閑區表」來管理內存中的空閑分區,其中登記空閑區的起始地址、長度和狀態。當有作業要進入內存時,在「空閑區表」中查找狀態為「未分配」且長度大於或等於作業的空閑分區分配給作業,並做適當調整;當一個作業運行完成時,應將該作業佔用的空間作為空閑區歸還給系統。

可以採用首先適應演算法、最佳(優)適應演算法和最壞適應演算法三種分配策略之一進行內存分配。

二、地址轉換和存儲保護

可變分區存儲管理一般採用動態重定位的方式,為實現地址重定位和存儲保護,系統設置相應的硬體:基址/限長寄存器(或上界/下界寄存器)、加法器、比較線路等。

基址寄存器用來存放程序在內存的起始地址,限長寄存器用來存放程序的長度。處理機在執行時,用程序中的相對地址加上基址寄存器中的基地址,形成一個絕對地址,並將相對地址與限長寄存器進行計算比較,檢查是否發生地址越界。

三、存儲碎片與程序的移動

所謂碎片是指內存中出現的一些零散的小空閑區域。由於碎片都很小,無法再利用。如果內存中碎片很多,將會造成嚴重的存儲資源浪費。解決碎片的方法是移動所有的佔用區域,使所有的空閑區合並成一片連續區域,這一技術稱為移動技術(緊湊技術)。移動技術除了可解決碎片問題還使內存中的作業進行擴充。顯然,移動帶來系統開銷加大,並且當一個作業如果正與外設進行I/O時,該作業是無法移動的。

3、頁式存儲管理

基本原理

1.等分內存

頁式存儲管理將內存空間劃分成等長的若干區域,每個區域的大小一般取2的整數冪,稱為一個物理頁面有時稱為塊。內存的所有物理頁面從0開始編號,稱作物理頁號。

2.邏輯地址

系統將程序的邏輯空間按照同樣大小也劃分成若干頁面,稱為邏輯頁面也稱為頁。程序的各個邏輯頁面從0開始依次編號,稱作邏輯頁號或相對頁號。每個頁面內從0開始編址,稱為頁內地址。程序中的邏輯地址由兩部分組成:

邏輯地址
頁號p
頁內地址 d

3.內存分配

系統可用一張「位示圖」來登記內存中各塊的分配情況,存儲分配時以頁面(塊)為單位,並按程序的頁數多少進行分配。相鄰的頁面在內存中不一定相鄰,即分配給程序的內存塊之間不一定連續。

對程序地址空間的分頁是系統自動進行的,即對用戶是透明的。由於頁面尺寸為2的整數次冪,故相對地址中的高位部分即為頁號,低位部分為頁內地址。

3.5.2實現原理

1.頁表

系統為每個進程建立一張頁表,用於記錄進程邏輯頁面與內存物理頁面之間的對應關系。地址空間有多少頁,該頁表裡就登記多少行,且按邏輯頁的順序排列,形如:

邏輯頁號
主存塊號

0
B0

1
B1

2
B2

3
B3

2.地址映射過程

頁式存儲管理採用動態重定位,即在程序的執行過程中完成地址轉換。處理器每執行一條指令,就將指令中的邏輯地址(p,d)取來從中得到邏輯頁號(p),硬體機構按此頁號查頁表,得到內存的塊號B』,便形成絕對地址(B』,d),處理器即按此地址訪問主存。

3.頁面的共享與保護

當多個不同進程中需要有相同頁面信息時,可以在主存中只保留一個副本,只要讓這些進程各自的有關項中指向內存同一塊號即可。同時在頁表中設置相應的「存取許可權」,對不同進程的訪問許可權進行各種必要的限制。

4、段式存儲管理

基本原理

1.邏輯地址空間

程序按邏輯上有完整意義的段來劃分,稱為邏輯段。例如主程序、子程序、數據等都可各成一段。將一個程序的所有邏輯段從0開始編號,稱為段號。每一個邏輯段都是從0開始編址,稱為段內地址。

2.邏輯地址

程序中的邏輯地址由段號和段內地址(s,d)兩部分組成。

3.內存分配

系統不進行預先劃分,而是以段為單位進行內存分配,為每一個邏輯段分配一個連續的內存區(物理段)。邏輯上連續的段在內存不一定連續存放。

3.6.2實現方法

1.段表

系統為每個進程建立一張段表,用於記錄進程的邏輯段與內存物理段之間的對應關系,至少應包括邏輯段號、物理段首地址和該段長度三項內容。

2.建立空閑區表

系統中設立一張內存空閑區表,記錄內存中空閑區域情況,用於段的分配和回收內存。

3.地址映射過程

段式存儲管理採用動態重定位,處理器每執行一條指令,就將指令中的邏輯地址(s,d)取來從中得到邏輯段號(s),硬體機構按此段號查段表,得到該段在內存的首地址S』, 該段在內存的首地址S』加上段內地址d,便形成絕對地址(S』+d),處理器即按此地址訪問主存。

5、段頁式存儲管理

頁式存儲管理的特徵是等分內存,解決了碎片問題;段式存儲管理的特徵是邏輯分段,便於實現共享。為了保持頁式和段式上的優點,結合兩種存儲管理方案,形成了段頁式存儲管理。

段頁式存儲管理的基本思想是:把內存劃分為大小相等的頁面;將程序按其邏輯關系劃分為若干段;再按照頁面的大小,把每一段劃分成若干頁面。程序的邏輯地址由三部分組成,形式如下:

邏輯地址
段號s
頁號p
頁內地址d

內存是以頁為基本單位分配給每個程序的,在邏輯上相鄰的頁面內存不一定相鄰。

系統為每個進程建立一張段表,為進程的每一段各建立一張頁表。地址轉換過程,要經過查段表、頁表後才能得到最終的物理地址。

Ⅲ 簡述操作系統的內存管理方法中,固定分區法和動態分區法的相同點和不同點

單一連續分配
內存在此方式下分為系統區和用戶區,系統區僅提供給操作系統使用,通常在低地址部分;用戶區是為用戶提供的、除系統區之外的內存空間。這種方式無需進行內存保護。

這種方式的優點是簡單、無外部碎片,可以釆用覆蓋技術,不需要額外的技術支持。缺點是只能用於單用戶、單任務的操作系統中,有內部碎片,存儲器的利用率極低。
固定分區分配
固定分區分配是最簡單的一種多道程序存儲管理方式,它將用戶內存空間劃分為若干個固定大小的區域,每個分區只裝入一道作業。當有空閑分區時,便可以再從外存的後備作業隊列中,選擇適當大小的作業裝入該分區,如此循環。

Ⅳ 存儲器管理的幾種動態分區分配演算法有什麼特點優缺點都是什麼

動態分區分配演算法:
1.首次適應演算法(FF/first fit)
2.循環首次適應演算法(next fit)
3.最佳適應演算法(best fit)
從最小的分區開始分配
4.最壞適應演算法(worst fit)
從最大的分區開始分配
5.快速適應演算法/分類搜索法(quick fit)
將空閑分區根據其容量的大小進行分類

Ⅳ 電腦,主分區和動態分區有什麼區別。

1.地位不同

邏輯分區屬於擴展分區,擴展分區屬於主分區。

給新硬碟上建立分區時都要遵循以下的順序:建立主分區→建立擴展分區→建立邏輯分區→激活主分區→格式化所有分區。

2.位置不同

主分區又叫做引導分區,最多隻能創建四個。

擴展分區是主分區之外的部分。

邏輯分區在擴展分區之內可以創建無數個。



3.作用不同

主分區是獨立的,對應磁碟上的第一個分區,「一般」就是C盤。

擴展分區是一個概念,實際上是看不到的。

邏輯分區相當於一塊存儲截止,和操作系統還有別的邏輯分區、主分區沒有什麼關系,是「獨立的」。

4.格式化情況不同

格式化是針對主分區和邏輯分區的。要格式化是因為這和操作系統管理文件系統有關系。沒有格式化的分區就像一張白紙,要寫入數據,必須對白紙打上「格子」,每個格子裡面寫一塊。而操作系統只認這些格子。

5.大小不同

我們假定擴展分區為字母X,用一個公式來總結它們之間的關系:

硬碟的容量=主分區的容量+擴展分區的容量(硬碟=C盤+X)

擴展分區的容量=各個邏輯分區的容量之和(X=D盤+E盤+F盤)

Ⅵ 操作系統中的分區存儲管理和分頁存儲管理的優點和缺點各是什麼

一、分區存儲管理

1、固定分區:

優點:易於實現、開銷小

缺點:存在內部碎片(分區內未被利用空間)、分區總數固定,限制了並發執行的程序數量。

2、動態創建分區:按照程序申請要求分配。

優點: 沒有內部碎片

缺點:有外部碎片(難以利用的小空閑分區)

二、頁式存儲管理

優點: 沒有外部碎片,最後一頁可能有內碎片但不大; 程序不必連續存放;便於改變程序佔用空間大小。

缺點: 程序仍需要全部裝入內存。

Ⅶ 動態分區的思想是什麼如何實現其內存保護

可變分區存儲管理不是預先把內存中的用戶區域劃分成若干固定
分區,而是在作業要求裝入內存時,根據用戶作業的大小和當時內存空間使用情況決定是否為該作業分配一個分區。因此分區大小不是預先固定的,而是按作業需求量來劃分的;分區的個數和位置也不是預先確定的。它有效地克服了固定分區方式中,由於分區內部剩餘內存空置造成浪費的問題。

Ⅷ 動態分區分配演算法實現報告理解在動態分區分配存儲管理方式下怎樣實現主存

創建程序,用梯形圖編程語言創建一個與模板相連結或與模板無關的程序並存儲用戶管理器設置,用戶管理器用於分配和控制用戶的單個組態和運行系統編輯器的