轻松学—操作系统之存储

小咪咪 2024-02-19 16:48 81阅读 0赞

存储我们要讲两点内容：

实存管理：

存储我们只需要了解三种分配方法即可：单一连续分配、固定分区分配、可变分区分配；其实我们经常讲对于一些不好区分的概念，我们画个表，把他们放在一起来进行对比，那么通过对比来理解，那真的是太爽了；所以呢，我们也画个表，把这几个概念放在一起来进行区分和理解，看图：![1334590671_4729.png][]

这样一对比，我们就能看的出来，只有可变分区分配的空间是可变的；然后另外两个分配是静态的。其实顾名思义也就差不多能理解的差不多，没有难度的，我们再深入一点来了解：看几个图：

单一连续分配:![1334591093_8028.png][]

我们可以看得出来，把整个内存区画为一个区。它同一时间在内存当中只能装入一个程序，只能用于单用户、单任务的执行操作。

固定分区分配：![1334591540_7191.png][]

这个跟单一连续有相似之处，就是内存分配的还是比较固定了；但是这个分配还有自己的特点，就是把内存分为几个块，比如是：10K、22K、32K；那么就会有可能能运行三个程序，当三个程序占用内存在这三个区域内的时候，我们就能运行。把这个分区给定死了，所以一旦有比这些区域要大的程序要运行，那么就完蛋了，虽然总内存够用，但是也不能运行，因为分区分的太死了。

可变分区：![1334592362_9227.png][]

打个比方：有三个过程，一开始和单一连续分配是一样的，然后当有程序要运行的时候，就给该程序分配匹配的空间，当用完之后，释放出来之后，又能拼凑成一个空白的区域，回到最初的状态，特别灵活。

我们继续对可变分区分配方式进行探讨：

最佳适应法：选择等于或最接近需求的内存自由区进行分配。这种方法可以减少碎片，但同时也可能带来更多小得无法再用的碎片。但是这个还算有弊端的，这个我们应该怎么理解呢？比如我们有一个6K的空间，然后分配一个5K的空间给一个程序运行，那么剩余的1K一般来说就没法利用了，因为一般很少有1K的程序要运行，所以这个1K就成了碎片了，那么循环下来的话，就有很多碎片产生了。但是相对来说，这个分配方法还算是挺好的。

首次适应法：首次就是寻找第一个可用的，可用就是寻找大于等于作业需求的内存的自由区分配给作业。这个的好处就是缩短查找时间。

最差适应法：选择整个主存中最大的内存自由区。比如我有一个5K的程序要运行，然后内存中最大的自由区是64K，那么一样把64K分配给5K的程序运行，然后剩下的59K自由区还能继续利用起来。

循环首次适应算法：不在每次都是从头开始分配，而是连续向下匹配。我们画个图来理解：![1334593912_5377.png][]

比如我们的内存是这么个分配，那么我们现在有个作业需要12K内存占用，我们就从5K、10K、15K连续查找合适的，当找到15K的时候，我们就分配给12K，那么当我们剩余的3K的时候，刚好有一个程序是3K的需要分配内容来运行，要是我们按照首次适应法来进行分配，因为首次适应法是每次都是从头开始的，所以我们就找到5K的区域，就把5K分配了；但是要是我们按照循环首次适应的话，我们是连续分配的，这样我们就能刚好把剩余的3K分配给这个程序了；这就是首次和循环首次的区别；我这么讲应该没有问题了吧。

虚存管理：

页式存储存储管理：![1334594682_2548.png][]

通过用户程序和内存的分块，用户程序分为n个页面，页表起记录的作用。接下来我们看地址转换图：![1334595775_4382.png][]

这个就是我们的地址转换器，我们想看这个是怎么个工作的，那么我们来看个例子，我们分析例子来进行理解：![1334595981_4372.png][]

我们设定页面大小为4K，图中的逻辑地址用十进制表示：我们来求a：

我们的过程应该是这样的，我们的逻辑地址是8644（十进制的），那么转换成二进制的为：10 0001 1100 0100；我们得知页面为4K=2的12次方，所以页内地址就为12位，所以a的后半部分为10 0001 1100 0100的后12位，为0001 1100 0100,那么剩下的最高两位为页号：10，转换成十进制为2，然后找出物理块号为8,8转换成二进制位1000，所以物理快号页内偏移拼合得1000 0001 1100 0100，化为十进制得33220。

其实只要我们懂得了这个过程，那么剩下的就是进制的转换了，不难。

段式存储组织

从用户出发，将一个程序分成几个块：![1334597058_6620.png][]

我们有页式存储的基础，这个就不在胯下，只是段的大小有点大。

我们再看看地址转换：![1334597179_7420.png][]

这个算法跟咱们的页式存储是一样的。大家动手试试。

存储讲起来挺有意思，我理解也许会有偏差，希望大家多多指正，不胜感激~  
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作者：陈宗毅  
来源：CSDN  
原文：https://blog.csdn.net/yi\_zz/article/details/7464242  
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