软考中级-数据库-4.2 存储管理

 主要考点

1、分区存储管理

2、分页存储管理 （考的不是很多）

3、分段存储管理 （考的不是很多）

4、段页式存储管理 （考的不是很多）

5、虚拟存储管理

6、页面置换算法

1、基本概念

• 逻辑地址（虚拟地址、相对地址）：

程序员使用的地址只是用符号命名的一个地址，称为符号名地址，这个地址并不是主存中真实存在的地址。

• 物理地址（绝对地址）：

是主存中真实存在的地址。

2、地址重定位

• 一个程序，没有运行时，存储在外存，程序运行时，需要装载到内存中，就需要把程序中的指令和数据的逻辑地址转换为对应的物理地址，这个转换的过程称为地址重定位。

• 静态重定位：在程序装入主存时已经完成了逻辑地址到物理地址的变化，在程序的执行期间不会再发生变化。

• 动态重定位：在程序运行期间完成逻辑地址到物理地址的变换。

3、分区存储管理

• 把主存划分成若干个区域，每个区域分配给一个作业使用。这就是分区存储管理方式。分为固定分区、可变分区和可重定位分区。

（1）固定分区：系统生成时已经分好区。

（2）可变分区：是一种动态分区方式，存储空间的划分是在作业装入时进行的，故分区的个数是可变的，分区的大小刚好等于作业的大小。

（3）可重定位分区：分配好的区域可以移动。

4、分页存储管理

（1）分页原理：

• 将进程的地址空间划分成若干个大小相等的区域，称为页。

• 将主存的空间也划分成与页相同大小的若干个物理块，称为块或页框。

• 在为进程分配主存时，将进程中若干页分别装入多个不相邻接的块中。

（2）地址结构：

（3）页表：

• 当进程的多个页面离散地分配到主存的多个物理块时，系统应能保证在主存中找

到进程要访问的页面所对应的物理块，为此，系统为每个进程建立了一张页面映射表，简称页表。

5、分页存储管理

6、分段存储管理

• 在分段存储管理中，将用户程序或作业的地址空间按内容划分为段，比如主程序一段，子程序一段，数据专门放一段，每个段的长度是不等的，但是每个段占用一个连续的分区。进程中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” 。

7、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，然后再将段划分成页。

段页式系统中同时有段表和页表：

• 段表：段号、页表始址、页表长度。

• 页表：页号、物理块号。

• 逻辑地址：段号、段内页号、页内地址

• 物理地址：块号、页内地址

8、虚拟存储管理

• 程序局部性原理：程序在执行时将呈现出局部性规律，即在一段时间内，程序的执行仅限于某个部分，它所访问的存储空间也局限于某个区域内。

（1）时间局限性：程序中的某条指令一旦执行，则不久的将来很有可能再次被访问；某个存储单元如果被访问，不久的将来它很可能再次被访问。

（2）空间局限性：一旦程序访问了某个存储单元，则不久的将来，其附近的存储单元也最有可能被访问。

• 如果我们运行程序的时候，允许将作业的一部分装入主存即可运行程序，而其余部分可以暂时留在磁盘上，等需要的时候再装入主存。这样一来，一个小的主存空间就可以运行比它大的一个作业。从用户角度看，系统具有的主存容量比实际的主存容量要大得多，称为虚拟存器。

9、请求分页系统的实现

• 在纯分页的基础上增加了请求调页功能，页面置换功能。

• 在请求分页系统中，每当所要访问的页面不在主存时便产生一个缺页中断。

例：在某计算机中，假设某程序的COPY指令跨两个页面，且源地址A和目标地址B所涉及的区域也跨两个页面，如下图所示：地址为A和B的操作数均不在内存，计算机执行COPY指令时，系统将产生（ ）次缺页中断；若系统产生3次缺页中断，那么该程序有（ ）个页面在内存。

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

10、页面置换算法

（1）最佳置换算法：是一种理想化的算法，即选择那些是永不使用的，或者是在最长时间内不再被访问的页面置换出去。

（2）先进先出置换算法(FIFO)：优先淘汰最先进入主存的页面，也就是在内存中停留时间最长的页面。

（3）最近最少未使用算法(LRU)：优先淘汰最近这段时间用得最少的页面。系统为每一个页面设置一个访问字段，记录这个页面自上次被访问以来所经历的时间T，当要淘汰一个页面时，选择T最大的页面。

（4）最近未用置换算法(NUR)：优先淘汰最近一段时间未引用过的页面。系统为每一个页面设置一个访问位，访问位为1代表访问过，为0代表没有被访问过，置换页面时选择访问位为0的置换出去。

【17年第23题】

某计算机系统页面大小为4K，进程的页面变换表如下所示。若进程的逻辑地址为2D16H 。该地址经过变换后，其物理地址应为（ ）

A、2048H   B、4096H   C、4D16H   D、6D16H

【15年第26题 】

某进程有4个页面，页号为0~3，页面变换表及状态位、访问位和修改位的含义如下图所示。若系统给该进程分配了3个存储块，当访问的页面1不在内存时，淘汰表中页号为（ ）的页面代价最小。

A、0    B、1    C、2 D、3

【14年第26题】

某计算机系统页面大小为4K，若进程的页面变换表如下所示，逻辑地址为十六进制1D16H。该地址经过变换后，其物理地址应为十六进制（ ）。

A、1024H    B、3D16H     C、4D16H     D、6D16H

【22年第20题】能够不访问页表，实现快速将虚拟地址映射到物理地址的硬件机制是（ ）。

A.转换检测缓冲区 B.虚拟内存 C.多级页表 D.内存映射

【23年第21题】页面替换算法中，（ ）采用访问页面的引用位和修改位作为参考指标。

A.时钟算法 B.先入先出算法 C.二次机会算法 D.最近未使用算法