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动态分区存储管理总结心得

发布时间: 2022-05-16 21:13:13

Ⅰ 动态分区和分段式内存管理有什么区别

动态分区是按需分配,开始时内存能充分利用,但当不停有进程被换入、换出时会形成很多进程间的内存碎块,称为外部碎片。

分段是将进程划分成若干个段,但段的长度不必相等,一个进程可以有程序段、数据段和堆栈段,这些段在内存中的地址可以不连续,分段有点类似于动态分区。分段消除了主存的内部碎片,但会产生外部碎片。

Ⅱ 分区存储管理中常用哪些分配策略

1、固定分区存储管理
其基本思想是将内存划分成若干固定大小的分区,每个分区中最多只能装入一个作业。当作业申请内存时,系统按一定的算法为其选择一个适当的分区,并装入内存运行。由于分区大小是事先固定的,因而可容纳作业的大小受到限制,而且当用户作业的地址空间小于分区的存储空间时,造成存储空间浪费。

一、空间的分配与回收

系统设置一张“分区分配表”来描述各分区的使用情况,登记的内容应包括:分区号、起始地址、长度和占用标志。其中占用标志为“0”时,表示目前该分区空闲;否则登记占用作业名(或作业号)。有了“分区分配表”,空间分配与回收工作是比较简单的。

二、地址转换和存储保护

固定分区管理可以采用静态重定位方式进行地址映射。

为了实现存储保护,处理器设置了一对“下限寄存器”和“上限寄存器”。当一个已经被装入主存储器的作业能够得到处理器运行时,进程调度应记录当前运行作业所在的分区号,且把该分区的下限地址和上限地址分别送入下限寄存器和上限寄存器中。处理器执行该作业的指令时必须核对其要访问的绝对地址是否越界。

三、多作业队列的固定分区管理

为避免小作业被分配到大的分区中造成空间的浪费,可采用多作业队列的方法。即系统按分区数设置多个作业队列,将作业按其大小排到不同的队列中,一个队列对应某一个分区,以提高内存利用率。

2、可变分区存储管理
可变分区存储管理不是预先将内存划分分区,而是在作业装入内存时建立分区,使分区的大小正好与作业要求的存储空间相等。这种处理方式使内存分配有较大的灵活性,也提高了内存利用率。但是随着对内存不断地分配、释放操作会引起存储碎片的产生。

一、空间的分配与回收

采用可变分区存储管理,系统中的分区个数与分区的大小都在不断地变化,系统利用“空闲区表”来管理内存中的空闲分区,其中登记空闲区的起始地址、长度和状态。当有作业要进入内存时,在“空闲区表”中查找状态为“未分配”且长度大于或等于作业的空闲分区分配给作业,并做适当调整;当一个作业运行完成时,应将该作业占用的空间作为空闲区归还给系统。

可以采用首先适应算法、最佳(优)适应算法和最坏适应算法三种分配策略之一进行内存分配。

二、地址转换和存储保护

可变分区存储管理一般采用动态重定位的方式,为实现地址重定位和存储保护,系统设置相应的硬件:基址/限长寄存器(或上界/下界寄存器)、加法器、比较线路等。

基址寄存器用来存放程序在内存的起始地址,限长寄存器用来存放程序的长度。处理机在执行时,用程序中的相对地址加上基址寄存器中的基地址,形成一个绝对地址,并将相对地址与限长寄存器进行计算比较,检查是否发生地址越界。

三、存储碎片与程序的移动

所谓碎片是指内存中出现的一些零散的小空闲区域。由于碎片都很小,无法再利用。如果内存中碎片很多,将会造成严重的存储资源浪费。解决碎片的方法是移动所有的占用区域,使所有的空闲区合并成一片连续区域,这一技术称为移动技术(紧凑技术)。移动技术除了可解决碎片问题还使内存中的作业进行扩充。显然,移动带来系统开销加大,并且当一个作业如果正与外设进行I/O时,该作业是无法移动的。

3、页式存储管理

基本原理

1.等分内存

页式存储管理将内存空间划分成等长的若干区域,每个区域的大小一般取2的整数幂,称为一个物理页面有时称为块。内存的所有物理页面从0开始编号,称作物理页号。

2.逻辑地址

系统将程序的逻辑空间按照同样大小也划分成若干页面,称为逻辑页面也称为页。程序的各个逻辑页面从0开始依次编号,称作逻辑页号或相对页号。每个页面内从0开始编址,称为页内地址。程序中的逻辑地址由两部分组成:

逻辑地址
页号p
页内地址 d

3.内存分配

系统可用一张“位示图”来登记内存中各块的分配情况,存储分配时以页面(块)为单位,并按程序的页数多少进行分配。相邻的页面在内存中不一定相邻,即分配给程序的内存块之间不一定连续。

对程序地址空间的分页是系统自动进行的,即对用户是透明的。由于页面尺寸为2的整数次幂,故相对地址中的高位部分即为页号,低位部分为页内地址。

3.5.2实现原理

1.页表

系统为每个进程建立一张页表,用于记录进程逻辑页面与内存物理页面之间的对应关系。地址空间有多少页,该页表里就登记多少行,且按逻辑页的顺序排列,形如:

逻辑页号
主存块号

0
B0

1
B1

2
B2

3
B3

2.地址映射过程

页式存储管理采用动态重定位,即在程序的执行过程中完成地址转换。处理器每执行一条指令,就将指令中的逻辑地址(p,d)取来从中得到逻辑页号(p),硬件机构按此页号查页表,得到内存的块号B’,便形成绝对地址(B’,d),处理器即按此地址访问主存。

3.页面的共享与保护

当多个不同进程中需要有相同页面信息时,可以在主存中只保留一个副本,只要让这些进程各自的有关项中指向内存同一块号即可。同时在页表中设置相应的“存取权限”,对不同进程的访问权限进行各种必要的限制。

4、段式存储管理

基本原理

1.逻辑地址空间

程序按逻辑上有完整意义的段来划分,称为逻辑段。例如主程序、子程序、数据等都可各成一段。将一个程序的所有逻辑段从0开始编号,称为段号。每一个逻辑段都是从0开始编址,称为段内地址。

2.逻辑地址

程序中的逻辑地址由段号和段内地址(s,d)两部分组成。

3.内存分配

系统不进行预先划分,而是以段为单位进行内存分配,为每一个逻辑段分配一个连续的内存区(物理段)。逻辑上连续的段在内存不一定连续存放。

3.6.2实现方法

1.段表

系统为每个进程建立一张段表,用于记录进程的逻辑段与内存物理段之间的对应关系,至少应包括逻辑段号、物理段首地址和该段长度三项内容。

2.建立空闲区表

系统中设立一张内存空闲区表,记录内存中空闲区域情况,用于段的分配和回收内存。

3.地址映射过程

段式存储管理采用动态重定位,处理器每执行一条指令,就将指令中的逻辑地址(s,d)取来从中得到逻辑段号(s),硬件机构按此段号查段表,得到该段在内存的首地址S’, 该段在内存的首地址S’加上段内地址d,便形成绝对地址(S’+d),处理器即按此地址访问主存。

5、段页式存储管理

页式存储管理的特征是等分内存,解决了碎片问题;段式存储管理的特征是逻辑分段,便于实现共享。为了保持页式和段式上的优点,结合两种存储管理方案,形成了段页式存储管理。

段页式存储管理的基本思想是:把内存划分为大小相等的页面;将程序按其逻辑关系划分为若干段;再按照页面的大小,把每一段划分成若干页面。程序的逻辑地址由三部分组成,形式如下:

逻辑地址
段号s
页号p
页内地址d

内存是以页为基本单位分配给每个程序的,在逻辑上相邻的页面内存不一定相邻。

系统为每个进程建立一张段表,为进程的每一段各建立一张页表。地址转换过程,要经过查段表、页表后才能得到最终的物理地址。

Ⅲ 简述操作系统的内存管理方法中,固定分区法和动态分区法的相同点和不同点

单一连续分配
内存在此方式下分为系统区和用户区,系统区仅提供给操作系统使用,通常在低地址部分;用户区是为用户提供的、除系统区之外的内存空间。这种方式无需进行内存保护。

这种方式的优点是简单、无外部碎片,可以釆用覆盖技术,不需要额外的技术支持。缺点是只能用于单用户、单任务的操作系统中,有内部碎片,存储器的利用率极低。
固定分区分配
固定分区分配是最简单的一种多道程序存储管理方式,它将用户内存空间划分为若干个固定大小的区域,每个分区只装入一道作业。当有空闲分区时,便可以再从外存的后备作业队列中,选择适当大小的作业装入该分区,如此循环。

Ⅳ 存储器管理的几种动态分区分配算法有什么特点优缺点都是什么

动态分区分配算法:
1.首次适应算法(FF/first fit)
2.循环首次适应算法(next fit)
3.最佳适应算法(best fit)
从最小的分区开始分配
4.最坏适应算法(worst fit)
从最大的分区开始分配
5.快速适应算法/分类搜索法(quick fit)
将空闲分区根据其容量的大小进行分类

Ⅳ 电脑,主分区和动态分区有什么区别。

1.地位不同

逻辑分区属于扩展分区,扩展分区属于主分区。

给新硬盘上建立分区时都要遵循以下的顺序:建立主分区→建立扩展分区→建立逻辑分区→激活主分区→格式化所有分区。

2.位置不同

主分区又叫做引导分区,最多只能创建四个。

扩展分区是主分区之外的部分。

逻辑分区在扩展分区之内可以创建无数个。



3.作用不同

主分区是独立的,对应磁盘上的第一个分区,“一般”就是C盘。

扩展分区是一个概念,实际上是看不到的。

逻辑分区相当于一块存储截止,和操作系统还有别的逻辑分区、主分区没有什么关系,是“独立的”。

4.格式化情况不同

格式化是针对主分区和逻辑分区的。要格式化是因为这和操作系统管理文件系统有关系。没有格式化的分区就像一张白纸,要写入数据,必须对白纸打上“格子”,每个格子里面写一块。而操作系统只认这些格子。

5.大小不同

我们假定扩展分区为字母X,用一个公式来总结它们之间的关系:

硬盘的容量=主分区的容量+扩展分区的容量(硬盘=C盘+X)

扩展分区的容量=各个逻辑分区的容量之和(X=D盘+E盘+F盘)

Ⅵ 操作系统中的分区存储管理和分页存储管理的优点和缺点各是什么

一、分区存储管理

1、固定分区:

优点:易于实现、开销小

缺点:存在内部碎片(分区内未被利用空间)、分区总数固定,限制了并发执行的程序数量。

2、动态创建分区:按照程序申请要求分配。

优点: 没有内部碎片

缺点:有外部碎片(难以利用的小空闲分区)

二、页式存储管理

优点: 没有外部碎片,最后一页可能有内碎片但不大; 程序不必连续存放;便于改变程序占用空间大小。

缺点: 程序仍需要全部装入内存。

Ⅶ 动态分区的思想是什么如何实现其内存保护

可变分区存储管理不是预先把内存中的用户区域划分成若干固定
分区,而是在作业要求装入内存时,根据用户作业的大小和当时内存空间使用情况决定是否为该作业分配一个分区。因此分区大小不是预先固定的,而是按作业需求量来划分的;分区的个数和位置也不是预先确定的。它有效地克服了固定分区方式中,由于分区内部剩余内存空置造成浪费的问题。

Ⅷ 动态分区分配算法实现报告理解在动态分区分配存储管理方式下怎样实现主存

创建程序,用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储用户管理器设置,用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的