存儲管理的目的是實(shí)現(xiàn)擴(kuò)充主存容量，并提高主存利用效率。存儲管理即對主存的管理技術(shù)，存儲器管理的對象是主存，主要是通過合理地分配與管理主存儲器，達(dá)到高效利用主存，擴(kuò)充主存容量的目的。存儲器管理的主要功能包括分配和回收主存空間、提高主存利用率、擴(kuò)充主存、對主存信息實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、Dell G3電腦。

存儲管理的目的是實(shí)現(xiàn)擴(kuò)充主存容量，并提高主存利用效率。

存儲管理即對主存的管理技術(shù)，其目的主要是通過合理地分配與管理主存儲器，達(dá)到高效利用主存， 擴(kuò)充主存容量的目的。

存儲器管理的對象是主存。它的主要功能包括分配和回收主存空間、提高主存利用率、擴(kuò)充主存、對主存信息實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)。

存儲管理方案

存儲管理方案的主要目的是解決多個(gè)用戶使用主存的問題，其存儲管理方案主要包括分區(qū)存儲管理、分頁存儲管理、分段存儲管理、段頁式存儲管理以及虛擬存儲管理。

分區(qū)存儲

分區(qū)存儲管理又有三種不同的方式：靜態(tài)分區(qū)、可變分區(qū)、可重定位分區(qū) 。

• 靜態(tài)分區(qū)

靜態(tài)分區(qū)存儲管理是預(yù)先把可分配的主存儲器空間分割成若干個(gè)連續(xù)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的大小可以相同，也可以不同。為了說明各分區(qū)的分配和使用情況，存儲管理需設(shè)置一張“主存分配表”。主存分配表指出各分區(qū)的起始地址和長度，表中的占用標(biāo)志位用來指示該分區(qū)是否被占用了，當(dāng)占用的標(biāo)志位為“0”時(shí)，表示該分區(qū)尚未被占用。進(jìn)行主存分配時(shí)總是選擇那些標(biāo)志為“0”的分區(qū)，當(dāng)某一分區(qū)分配給一個(gè)作業(yè)后，則在占用標(biāo)志欄填上占用該分區(qū)的作業(yè)名。采用靜態(tài)分區(qū)存儲管理，主存空間的利用不高。 [2]

• 可變分區(qū)

可變分區(qū)方式是按作業(yè)的大小來劃分分區(qū)。當(dāng)要裝入一個(gè)作業(yè)時(shí)，根據(jù)作業(yè)需要的主存量查看主存中是否有足夠的空間，若有，則按需要量分割一個(gè)分區(qū)分配給該作業(yè)；若無，則令該作業(yè)等待主存空間。由于分區(qū)的大小是按作業(yè)的實(shí)際需要量來定的，且分區(qū)的個(gè)數(shù)也是隨機(jī)的，所以可以克服固定分區(qū)方式中的主存空間的浪費(fèi)。

隨著作業(yè)的裝入、撤離，主存空間被分成許多個(gè)分區(qū)，有的分區(qū)被作業(yè)占用，而有的分區(qū)是空閑的。當(dāng)一個(gè)新的作業(yè)要求裝入時(shí)，必須找一個(gè)足夠大的空閑區(qū)，把作業(yè)裝入該區(qū)，如果找到的空閑區(qū)大于作業(yè)需要量，則作業(yè)裝入后又把原來的空閑區(qū)分成兩部分，一部分給作業(yè)占用了；另一部分又分成為一個(gè)較小的空閑區(qū)。當(dāng)一作主行結(jié)束撤離時(shí)，它歸還的區(qū)域如果與其它空閑區(qū)相鄰，則可合成一個(gè)較大的空閑區(qū)，以利大作業(yè)的裝入。

可變分區(qū)調(diào)度算法

1）首次適應(yīng)算法。每次分配時(shí)，總是順序查找未分配表，找到第一個(gè)能滿足長度要求的空閑區(qū)為止。分割這個(gè)找到的未分配區(qū)，一部分分配給作業(yè)，另一部分仍為空閑區(qū)。這種分配算法可能將大的空間分割成小區(qū)，造成較多的主存“碎片”。

2）最佳適應(yīng)算法。從空閑區(qū)中挑選一個(gè)能滿足作業(yè)要求的最小分區(qū)，這樣可保證不去分割一個(gè)更大的區(qū)域，使裝入大作業(yè)時(shí)比較容易得到滿足。采用這種分配算法時(shí)可把空閑區(qū)按大小以遞增順利排列，查找時(shí)總是從最小的一個(gè)區(qū)開始，直到找到一個(gè)滿足要求的區(qū)為止。

3）最壞適應(yīng)算法。挑選一個(gè)最大的空閑區(qū)分割給作業(yè)使用，這樣可使剩下的空閑區(qū)不至于太小，這種算法對中、小作業(yè)是有利的。采用這種分配算法時(shí)可把空閑區(qū)按大小以遞減順利排列，查找時(shí)總是從最大的一個(gè)區(qū)開始。按這種方法，在收回一個(gè)分區(qū)時(shí)也必須對表格重新排列。

分頁存儲

分頁存儲管理是將一個(gè)進(jìn)程的邏輯地址空間分成若干個(gè)大小相等的片，稱為頁面或頁，并為各頁加以編號，從0開始，如第0頁、第1頁等。相應(yīng)地，也把內(nèi)存空間分成與頁面相同大小的若干個(gè)存儲塊，稱為(物理)塊或頁框(frame)，也同樣為它們加以編號，如0#塊、1#塊等等。在為進(jìn)程分配內(nèi)存時(shí)，以塊為單位將進(jìn)程中的若干個(gè)頁分別裝入到多個(gè)可以不相鄰接的物理塊中。由于進(jìn)程的最后一頁經(jīng)常裝不滿一塊而形成了不可利用的碎片，稱之為“頁內(nèi)碎片”。

分段存儲

在分段存儲管理方式中，作業(yè)的地址空間被劃分為若干個(gè)段，每個(gè)段定義了一組邏輯信息。例如，有主程序段MAIN、子程序段X、數(shù)據(jù)段D及棧段S等。每個(gè)段都有自己的名字。為了實(shí)現(xiàn)簡單起見，通常可用一個(gè)段號來代替段名，每個(gè)段都從0開始編址，并采用一段連續(xù)的地址空間。段的長度由相應(yīng)的邏輯信息組的長度決定，因而各段長度不等。整個(gè)作業(yè)的地址空間由于是分成多個(gè)段，因而是二維的，亦即，其邏輯地址由段號(段名)和段內(nèi)地址所組成。

段頁存儲

段頁式系統(tǒng)的基本原理，是基本分段存儲管理方式和基本分頁存儲管理方式原理的結(jié)合，即先將用戶程序分成若干個(gè)段，再把每個(gè)段分成若干個(gè)頁，并為每一個(gè)段賦予一個(gè)段名。

虛擬存儲

當(dāng)程序的存儲空間要求大于實(shí)際的內(nèi)存空間時(shí)，就使得程序難以運(yùn)行了．虛擬存儲技術(shù)就是利用實(shí)際內(nèi)存空間和相對大的多的外部儲存器存儲空間相結(jié)合構(gòu)成一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際內(nèi)存空間的虛擬存儲空間，程序就運(yùn)行在這個(gè)虛擬存儲空間中．能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬存儲的依據(jù)是程序的局部性原理，即程序在運(yùn)行過程中經(jīng)常體現(xiàn)出運(yùn)行在某個(gè)局部范圍之內(nèi)的特點(diǎn)．在時(shí)間上，經(jīng)常運(yùn)行相同的指令段和數(shù)據(jù)（稱為時(shí)間局部性），在空間上，經(jīng)常運(yùn)行與某一局部存儲空間的指令和數(shù)據(jù)(稱為空間局部性），有些程序段不能同時(shí)運(yùn)行或根本得不到運(yùn)行。虛擬存儲是把一個(gè)程序所需要的存儲空間分成若干頁或段，程序運(yùn)行用到頁和段就放在內(nèi)存里，暫時(shí)不用就放在外存中．當(dāng)用到外存中的頁和段時(shí)，就把它們調(diào)到內(nèi)存，反之就把它們送到外存中．裝入內(nèi)存中的頁或段可以分散存放．