操作系统-存储管理

小编整理了一些关于存储管理的知识，第一次学操作系统的时候，这些问题我就没有搞清楚，还好，现在还有机会再去学一遍，终于搞清楚了，下面，开始介绍内容。

我们之前提到分区化管理，就是我们在内存中划分一个区域，供用户调用内存时使用的，这种方式往往是把一整个程序调入到内存当中，这也就意味着如果说程序是4G大，用户空间2个G，如果我要运行2G以上的程序，是完全不可能的，甚至我要运行1G以上的程序都会出现错误，因为我们在运行程序时，他这个2G的空间很有可能是被打碎的，不是一整个2G空间，所以分成的N个片段，可能每个片段都足够小，导致无法运行程序。
为了解决上述问题，我们便提出了段页式存储。

• 页式存储组织
  做法：把用户程序分成等分大小的页，比如说这里有一个用户程序，我们把该程序分成4K一个块的等分程序，每一个4K的块称为一个页，把内存当中的存储区也分为4K一个，然后调入程序时，不再是把整个程序都调入，而是我想运行哪个块调入哪个块，这样一来，就需要一个页表来记录他们之间的对应关系，就是程序页号对应内存中的块号。
  当采用这种方法时，还可能运行超过内存空间大小的程序，因为只需要调入要运行的块，而不是整个程序。
  优点：内存的利用率高、碎片小、分配及管理简单
  缺点：增加了系统开销，可能产生抖动现象
  
  高级程序语言使用逻辑地址
  运行状态，内存中使用物理地址
  
  逻辑地址与物理地址，他们的页内地址是相同的，页号是不同的，因为逻辑地址的页号对应物理地址的块号，页号和块号需要查询页表才能知道，至于页内地址相同是因为，我们调入时，都是采取页的方式调入，那页面偏移量就是相同的。
  
  题中，要求物理地址，很显然，求物理地址，首先要将逻辑地址当中的页号和逻辑页内地址分开，首先，题中给出了页面大小为4K，换为2进制，也就是2的12次，也就是说逻辑地址的后12位代表页内大小，那么其他位则表示页号，而每4位二进制则等于1位16进制，12进制则等于三位16进制，那么5A29 中，A29则是页面大小，5是页号，看表得对应的物理地址页号是6，那么物理地址就是6A29H。
  第二问，如果页面4不在内存，要淘汰其他页面，必然淘汰的是在内存里面的，所以看这些页号的访问位，状态位为1代表在内存中，也就是在0125中选择，访问位为1代表刚刚被访问过，不能被淘汰，所以应该淘汰访问位为0的，也就是1号页面。
• 段式存储组织
  段式是按照逻辑结构划分的，比如说，我会把程序中的main函数作为一个段，第一个子函数function1作为一个段，第二个子函数function2作为一个段，段的大小不要求一致，可随意，这也是与页式存储的差别之一，页式存储的大小是固定的，而段式是不固定的。
  优点：多道程序共享内存，各段程序修改互不影响
  缺点：内存利用率较低，内存碎片较大浪费较大
  段式存储中的段表存放的是段号、段长、基址（起始地址）
  
• 段页式存储组织
  优点：空间浪费小，存储共享容易、存储保护容易、能动态连接
  缺点：由于管理软件的增加，复杂性和开销也随之增加，需要的硬件以及占用的内容也有多增加，使得执行速度大大下降
  
  快表：是一块小容量的相联存储器，由高速缓存器组成，速度快，并且可以从硬件上保证按内容并行查找，一般用来存放当前访问最频繁的少数活动页面的页号。