多道程序存储管理-第5章 存储器管理概览

"请求式分段-第5章 存储管理" 在计算机科学中，存储管理是操作系统的核心组成部分，负责有效地管理和分配内存资源。本章聚焦于存储管理，特别是请求式分段这一主题，该方法是虚拟内存系统的一种策略。 请求式分段是一种内存管理技术，它允许程序被分割成多个逻辑段，每个段都有自己的名称和独立的地址空间。段表是请求式分段的关键，用于跟踪这些段的相关信息。传统的段表包括段号、内存始址和段长，但在请求式分段中，表项增加了以下几个重要的字段： 1. **状态**：表示段是否在内存中，如果不在，可能需要从外部存储器加载。 2. **外存始址**：记录段在辅助存储（如硬盘）上的位置，以便于在需要时进行交换。 3. **引用位**：指示段是否被当前进程使用，如果未被引用，可能可以将段换出到辅助存储以释放内存。 4. **修改位**：标记段是否在内存中被修改过，若被修改，那么在段被换出时需要更新到外存。 5. **存取控制**：用于访问权限控制，防止非法访问或操作。 6. **其他**：可能包括其他如段类型、保护级别等信息，以满足系统的安全和管理需求。 存储管理的主要目标是提高内存利用率和用户便利性。在多道程序环境下，操作系统需要处理多个作业同时运行的情况，这就要求存储管理能够智能地分配和回收内存，确保每个作业都能高效执行。存储管理还负责实现逻辑地址到物理地址的映射（重定位），提供存储保护以防数据泄露或破坏，并通过虚拟内存技术（如请求式分段）来实现主存的逻辑扩充。 内存分配分为静态和动态两种方式。静态分配是在程序装入时就确定了内存空间，而动态分配则是在程序运行过程中根据需要实时进行。动态分配更灵活，能够更好地适应不同大小和数量的作业需求，但同时也增加了管理的复杂性。 请求式分段的一个重要特点是，只有在程序实际需要某个段时，才会将其从外存加载到内存。这有助于减少内存的占用，避免了不必要的内存碎片，并能有效缓解抖动问题。然而，频繁的页面交换可能导致性能下降，因为磁盘I/O速度远低于内存访问速度。 第5章的存储管理涵盖了存储器的层次结构，从高速缓存到主存再到辅助存储，以及存储管理的基本功能，如内存分配、重定位、保护和虚拟内存机制。请求式分段作为虚拟内存的一部分，旨在优化内存使用，提高多任务环境下的系统效率。