存儲管理程序

1. 操作系統-04-操作系統的存儲管理和設備管理

早期的計算機由於結構較為簡單，存儲容量小，並不需要過多的的存儲管理。

隨著計算機和程序越來越復雜，使得存儲管理成為必要。

單一連續分配是最簡單的內存分配方式

只能在單用戶、單進程的操作系統中使用

固定分區分配是支持多道程序的最簡單存儲分配方式

內存空間被劃分為若干固定大小的區域

每個分區只提供給一個程序使用，互不幹擾

根據進程實際需要，動態分配內存空間

不需要新建空閑鏈表節點

只需要把空閑區的容量增大為包括回收區的容量即可

將回收區和空閑區合並

新的空閑區使用原來回收區的地址

將兩個空閑區和中間的回收區合並

新的空閑區使用空閑區1的地址

為回收區創建新的空閑節點

將該節點插入到相應的空閑區鏈表中

上面的部分主要是從物理的角度講解內存管理，這部分主要是講解操作系統是怎麼管理進程的內存空間。

字塊 是相對於物理設備的定義， 頁面 是相對邏輯空間的定義。

頁式存儲管理主要是將進程邏輯空間等分成若干大小的頁面，相應的把物理內存空間分成與頁面大小的物理塊，以頁面為單位把進程空間裝進物理內存中分散的物理塊。

頁面大小應該適中，過大難以分配，過小內存碎片過多，通常是512B~8K。

頁表 記錄進程邏輯空間於物理空間的映射

在頁式存儲管理， 頁地址 = 頁號 + 頁內偏移

現代計算機系統中，可以支持非常大的邏輯 地址空間(2 ^32~2 64)，這樣，頁表就 變得非常大，要佔用非常大的內存空間，如， 具有32位邏輯地址空間的分頁系統，規定頁 面大小為4KB，則在每個進程頁表中的頁表 項可達1M(2^20)個，如果每個頁表項佔用 1Byte，故每個進程僅僅頁表就要佔用1MB 的內存空間。

為了解決這個問題，引入了多級頁表。

多級頁表有一個根頁表，每一個字塊指向了內存中的一片空間，這塊空間存儲的是二級頁表。以此類推，最後一級頁表指向的字塊才是進程實際使用的內存。通過這種分級機制，大大減少了進程中頁表數佔用的空間。

段式存儲管理將進程邏輯空間劃分成若干段(非等分），段的長度由連續邏輯的長度決定。

例如一個程序有主函數MAIN、子程序段X、子函數Y等，這個時候會根據每一個函數的邏輯長度來分配邏輯空間。

頁表由 頁號 和 基址 組成，但在段式存儲管理中由於每一段的長度是不固定的，段表由 段號 、 基址 以及 段長 組成。

在段式存儲管理， 段地址 = 段號 + 段內偏移

分頁可以有效提高內存利用率(雖然說存在頁內碎片)

分段可以更好滿足用戶需求

兩者結合，形成段頁式存儲管理

先將邏輯空間按段式管理分成若干段，再把段內空間按頁式管理等分成若干頁。

在段頁式存儲管理中， 段頁地址 = 段號 + 段內頁號 + 頁內地址

有些進程實際需要的內存很大，超過物理內存的容量。
由於操作系統的多道程序設計，使得每個進程可用物理內存更加稀缺。
不可能無限增加物理內存，物理內存總有不夠的時候，於是便有了虛擬內存的概念。

虛擬內存是操作系統內存管理的關鍵技術，使得多道程序運行和大程序運行成為現實，她通過將進程所使用的內存進行劃分，將部分暫時不使用的內存放置在輔存。

根據局部性原理，程序運行時，無需全部裝入內存，裝載部分即可。如果訪問頁不在內存，則發出缺頁中斷，發起頁面置換。

從用戶層面看，程序擁有很大的空間，即是虛擬內存。

虛擬內存實際是對物理內存的補充，速度接近於內存，成本接近於輔存。

置換演算法一般有先進先出演算法(FIFO)、最不經常使用演算法(LFU)、最近最少使用演算法(LRU)。

從計算機組成原理篇章中，我們可以知道，CPU的高速緩存沒有數據時，需要從主存中載入數據。此時若主存中也沒有數據，則需要從輔存中載入頁面數據。

內存替換策略發生在Cache-主存層次、主存-輔存層次。Cache-主存層次的替換策略主要是為了解決 速度問題 ，

主存-輔存層次則。主要是為了解決 容量問題 。

順序文件是指按順序存放在存儲介質中的文件，例如磁帶的存儲特性使得磁帶文件只能存儲順序文件。

順序文件是所有邏輯文件當中存儲效率最高的。

可變長文件不適合使用順序文件格式存儲，索引文件是為了解決可變長文件存儲而發明的一種文件格式，索引文件需要配合索引表完成存儲的操作。

目錄的層級結構是樹狀的，成為目錄樹。

目錄樹中任何文件或目錄都只有唯一路徑。

對CPU而言，凡是對CPU進行數據輸入的都是輸入設備，凡是CPU進行數據輸出的都是輸出設備。

緩沖區主要是解決CPU與IO設備的速率不匹配的問題，減少CPU處理IO請求的頻率，提高CPU與IO設備之間的並行性。

專用緩沖區只適用於特定的IO進程，當這樣的IO進程比較多時，對內存的消耗也很大，所以操作系統劃出可供多個進程使用的公共緩沖區，稱之為緩沖池。

SPOOLing技術是關於慢速字元設備如何與計算機主機交換信息的一種技術，利用高速共享設備將低速的獨享設備模擬為高速的共享設備，邏輯上，系統為每一個用戶都分配了一台獨立的高速獨享設備，是一種虛擬設備技術。

SPOOLing技術把同步調用低速設備改為非同步調用。在輸入、輸出之間增加了排隊轉儲環節(輸入井、輸出井)，SPOOLing負責輸入(出)井與低速設備之間的調度，邏輯上，進程直接與高速設備交互，減少了進程的等待時間。

2. 操作系統的主要功能有哪些

簡述操作系統的功能具體如下：
一：提供人機交互介面。可以想像沒有操作系統這層軟體的話，使用計算機會是一個什麼樣子。計算機使用者將面臨一堆悔察計算機硬體進行操作，早期的計算機就是這樣的，通過硬開關進行控制。有了操慶念作系統之後，就相當於我們直接和操作系統進行打交道，避免了直接操作硬體帶來譽前困的麻煩。操作系統的這個提供人機交互介面的功能，是操作系統最大的功能。
二：提供計算機軟硬體資源管理。操作系統第二個功能就是管理計算機的資源。計算機的資源包括，軟體資源和硬體資源，也就是通常所說的軟體系統和硬體系統。其中硬體系統是受計算機操作系統的直接控制，比如內存的地址管理，或者控制鍵盤和滑鼠的掃描時序管理等。操作系統也管理著計算機的軟體資源，比如應用程序的執行調度等，包括進程和線程的執行等都是在操作系統的控制下有條不紊的進行的。

3. 什麼是計算機操作系統

操作系統是為了提高計算機的利用率，為了方便用戶使用，以及提高計算機的系統響應速度而給計算機配備的一種大型系統程序，用它來實現計算機系統自身的硬體和軟體資源的管理。

未配置操作系統和其他系統軟體的計算機稱為裸機。直接使用裸機，不僅不方便，而且人的工作效率和機器的使用效率都不可能高。操作系統為用戶提供一套簡單的操作命令，並為設計語言處理程序、調試程序等系統軟體提供方便。裸機配備操作系統和其他系統軟體後，便成為一台既懂命令，又懂各種高級語言，使用操作十分方便的計算機系統。

由於計算機的中央處理器與外部設備在工作速度上存在很大懸殊，中央處理器執行一條指令的時間為微秒或毫差凳空微秒，而外部設備的存取時間往往要幾十毫秒或更長，兩者相差成千上萬倍。為了充分發揮整個計算機系統的效能，在同一規定的時間內，讓計算機系統，特別是中央處理機做更多的工作，由此產生了多道程序運行的思想。比如，當甲程序需要使用速度較慢的外部設備時，把相應的外設分配給它，立即讓乙程序占據主機運行；乙程序需要使用外設時，又讓丙程序運行；直到甲程序交給外部設備的任務完成後，再恢復甲程序的運行。如此等等。

隨著計算機技術的發展，計算機的應用范圍也越來越廣。從計算機技術角度來看，其應用領域可分為三類：批處理、實時處理和分時操作。

批處理是指計算機具有虛瞎多道程序運行能力後，把若干個用戶的任務，成批地交給計算機，然後由計算機來對各個任務進行調度處理，就像前面所舉的例子那樣，直到完成用戶提交的全部任務。

實時處理則是指計算機系統根據外部「請求」的信號，在規定的時間內處理這一請示。當然，在處理完緊迫請示之後，在下一個請求到來之前，計算機還可以照舊執行其他的例行任務。

所謂分時系統，是指在計算機系統同時為多個終端用戶所用酌情況下，由中央處理器每次分配給每個用戶一小段時間，稱為一個時間片，依排隊先後次序或優先權等辦法，輪流為每個用戶服務。由於中央處理器速度極快，所以用戶感覺不到分時，只覺得是自己在獨享計算機。

對於多道程序，批處理、實時處理或分時操作，都有一個調度管理問題。於是，就形成了操作系統的初期階段——管理程序。這種程序本身不能產生直接數據處理的結果，但它卻對許多程序的運行全過程起著調度管理的作用。

隨著現代計算機的運行環境越來越復雜，起調度管理作用的管理程序走向了操作系統。除了做以處理機為主要對象的管理外，還進行存儲空間的分配與調度，對各種外存文件進行調度管理、外部設備分配調度管理、數據通信的控制管理等。

操作系統主要有下述功能：

處理機管理。主要是作業調度管理和進程調度管理。作業調度管理程序的職能是從一批已提交給計算機的後備作業中，按照一定的演算法挑選作業，使其轉入運行狀態，一旦作業完成，則把該作業撤消。轉入運行狀態的作業，意味著作業進程已建立，該作業已具備佔有處理機的權利。至於什麼時候才能真正佔有處理機進入運行，則取決於進程管理程序的調度。如何在不發生沖突的前提下，既能有效地完成所有已提交的作業，同時又使處理器發揮最大的效能，使處理器空閑時間減至最少，這就是處理器管理要解決的主要問題。

存儲管理。存儲管理程序負責為進入運行狀態的作業分配適當的內存空間。由於作業的大小不同，內存分配表和空白區的大小及部位在運行過程中不斷地變化，因此，這種內存分配必須是動態的。存儲管理程序還承擔存儲保護任務。由於在同一時間內，內存中可能儲存著許多不同作業的數據和程序，還有一些系統軟體也佔用一定的內存空間，為了防止因各程序互相越界訪問而發生混亂，必須採取相應的內存保護措施。存儲管理程序還負責存儲空間的擴充。一種是虛擬存儲方法。當實際地址空間小於直接定址能力時，可以把超出實際地址空間的部分放在磁碟或磁帶上，使用戶看起來覺得：計算機可直接定址的邏輯地址空間有多大，用戶可以支配的存儲空間就有多大。另一種是計算機直接定址能力小，而實際的內存容量可以擴大。這時就是如何把邏輯地址空間映射到實際地址空間的問題了。

輸入／輸出管理。由於計算機的外部設備種類和數量很多，為了避免或減少中央處理機因等待那些速度較慢的外部設備操作而佔用的時間，在中央處理機引入了粗猜與外部設備打交道的通道和中斷技術，以提高計算機系統效率。由於輸人／輸出設備工作速度比中央處理器慢得多，當第二次請求啟動通道輸入或輸出一批數據時，第十批數據可能還沒有處理完，此時通道正處於繁忙狀態。特別是在多道程序環境下，更容易發生上述設備沖突情況。解決好這個問題，是輸入／輸出管理程序的主要責任之一。

文件管理。各種數據，各種程序通常是以文件的形式有組織地存放在磁碟、磁帶等存儲介質上的。當需要某個文件時，可由操作系統中的文件管理程序調用。文件管理程序還可用來創建和刪除文件。為了保證文件使用的安全，防止濫用和失密，在使用文件時，還必須有相應的保護和保密措施，這也是文件管理程序的責任。

4. 存儲伺服器怎麼配置 iscsi程序

一.iscsi伺服器配置 1）首先通過打補丁的方式將Windows server 2008 R2更新為Windows Storage Server 2008 R2 2）再安裝ISCSI Software Target軟體 3）安裝完成後，在開始菜單中就出現了「Microsoft iSCSI Software Target」程序，進入iSCSI存儲管理程序。

億萬克伺服器搭載最新X86架構的高性能可擴展處理器，具備多核心超線程技術，支持DDR4、PCIe4.0等最新技術標准，提供完整的BMC管理功能，BIOS集成E VOC專利技術BPI，使伺服器擁有超高的處理性能。【感興趣請點擊此處，了解一下。 】

5. 操作系統的主要功能有

操作系統（簡稱OS）是管理電腦硬體與軟體資源禪鎮螞的程序，同時也是計算機系統的內核與基石。操作系統是一個很龐大的管理控製程序，大致包括5個方面的管理功能：進程與處理機管理、作業管理、存儲管理、設備管理、文件管理。

• 作業管理：包括任務、界面管理、人機交互、圖形界面、語音控制和虛擬現實等。賀埋

• 文件管理：又稱為信息管理。

• 存儲管理：實質是對存儲「空間」的管理，主要指對旅罩主存的管理。

• 設備管理：實質是對硬體設備的管理，其中包括對輸入輸出設備的分配、啟動、完成和回收。

• 進程管理：實質上是對處理機執行「時間」的管理，即如何將CPU真正合理地分配給每個任務。

6. 計算機存儲管理主要負責什麼

存儲管理程序負責為進入運行狀態的作業分配適當的內存空間。由於作業的大小不同，內存分配表和空白區的大小及部位在運行過程中不斷地變化，因此，這種內存分配必須是動態的。存儲管理程序還承擔存儲保護任務。由於在同一時間內，內存中可能儲存著許多不同作業的數據和程序，還有一些系統軟體也佔用一定的內存空間，為了防止因各程序互相越界訪問而發生混亂，必須採取相應的內存保護措施。存儲管理程序還負責存儲空間的擴充。一種是虛擬存儲方法。當實際地址空間小於直接定址能力時，可以把超出實際地址空間的部分放在磁碟或磁帶上，使用戶看起來覺得：計算機可直接定址的邏輯地址空間有多大，用戶可以支配的存儲空間就有多大。另一種是計算機直接定址能力小，而實際的內存容量可以擴大。這時就是如何把邏輯地址空間映射到實際地址空間的問題了。

7. windows存儲管理需要安裝么

windows存儲管理需要安裝。安裝了存儲管理的程序，就能絕段很方便禪肆的管理系統的相關磁碟設置，以及可以清賀宏轎理垃圾之類工作。

8. 哪種儲存管理方式可以載入比內存大的程序

連續分配存儲管理方式
連續分配存儲管理方式。連續分配存儲存儲管理方式可以載入比內存大的程序。存儲管理是操作系統的重要組成部分,它負悉廳責計算機系統內存空間的管理。睜顫隱其目的是充分利用內存空間,為多道程序並發執洞困行提供存儲基礎,並盡可能地方便用戶使用。