系统架构设计师—计算机基础篇—存储管理

基本概念

地址重定位

地址重定位是指将程序中的虚拟地址（逻辑地址）变换称内存的真实地址（物理地址）的过程。

逻辑地址：相对地址。

• 用户目标程序所使用的地址单元，一般以0作为基址。

物理地址：绝对地址。

• 加载到内存地址寄存器中的地址，内存单元的真正地址。

存储管理方案

存储管理的主要目的是解决多个用户使用主存的问题。

分区存储管理

把主存的用户区域划分成若干个区域，每个区域分配给一个用户作业使用，并限定它们只能在自己的区域中运行。

• 单独分配的符合用户作业需求的完整区域
• 连续的区域

分页存储管理

将一个进程的地址空间划分成若干个大小相等的区域，称为页。

相应地，将主存空间划分成与页相同大小的若干个物理块，称为块或页框。

• 平均分配的大小相等的区域
• 离散的区域

做题的方法

地址重定位

页号	物理块号
0	3
1	6
2	8
3	9
假设页和物理块的大小均为1024B
页号=2100/1024≈2
页内地址=2100-1024×2=52
物理块=页号为2的物理块号=8
物理地址=8×1024+52=8244

淘汰页号

状态位：0-不在内存，1-在内存。
访问位：0-经常访问，1-不经常访问。
修改位：0-无修改，1-有修改。

• 淘汰的页面一定是在内存的，即状态位=1
• 优先级：访问位=0 >> 修改位=0。

分段存储管理

为每个段分配一个连续的分区，而进程的各个段可以离散地分配到主存的不同分区中。在系统中为每个进程建立一张段映射表，简称为“段表”。

每个段在表中占有一个表项，在其中记录了该段在主存中的起始地址（又称“基址”）和段的长度。进程在执行时，通过查段表来找到每个段所对应的主存区。

• 按进程资源的实际大小，分配段长。
• 离散的区域。

段页式存储管理

先将整个主存划分成大小相等的存储块（页框），将用户程序按程序的逻辑关系分为若干个段，再将每个段划分成若干页，以页框为单位离散分配。

段页式系统中，其地址结构由段号、段内页号和页内地址三部分组成。

• 按进程资源的实际大小，分配段长。
• 段内平均分配大小相等的区域（页）。
• 离散的区域。

虚拟存储管理

当主存空间不能满足作业要求时，作业无法装入主存执行。

如果一个作业只部分装入主存便可开始启动运行，其余部分暂时留在磁盘上，在需要时再装入主存，这样可以有效地利用主存空间。

从用户角度看，该系统所具有的主存容量将比实际主存容量大得多，这样的存储器称为虚拟存储器。