存储管理程序

1. 操作系统-04-操作系统的存储管理和设备管理

早期的计算机由于结构较为简单，存储容量小，并不需要过多的的存储管理。

随着计算机和程序越来越复杂，使得存储管理成为必要。

单一连续分配是最简单的内存分配方式

只能在单用户、单进程的操作系统中使用

固定分区分配是支持多道程序的最简单存储分配方式

内存空间被划分为若干固定大小的区域

每个分区只提供给一个程序使用，互不干扰

根据进程实际需要，动态分配内存空间

不需要新建空闲链表节点

只需要把空闲区的容量增大为包括回收区的容量即可

将回收区和空闲区合并

新的空闲区使用原来回收区的地址

将两个空闲区和中间的回收区合并

新的空闲区使用空闲区1的地址

为回收区创建新的空闲节点

将该节点插入到相应的空闲区链表中

上面的部分主要是从物理的角度讲解内存管理，这部分主要是讲解操作系统是怎么管理进程的内存空间。

字块 是相对于物理设备的定义， 页面 是相对逻辑空间的定义。

页式存储管理主要是将进程逻辑空间等分成若干大小的页面，相应的把物理内存空间分成与页面大小的物理块，以页面为单位把进程空间装进物理内存中分散的物理块。

页面大小应该适中，过大难以分配，过小内存碎片过多，通常是512B~8K。

页表 记录进程逻辑空间于物理空间的映射

在页式存储管理， 页地址 = 页号 + 页内偏移

现代计算机系统中，可以支持非常大的逻辑 地址空间(2 ^32~2 64)，这样，页表就 变得非常大，要占用非常大的内存空间，如， 具有32位逻辑地址空间的分页系统，规定页 面大小为4KB，则在每个进程页表中的页表 项可达1M(2^20)个，如果每个页表项占用 1Byte，故每个进程仅仅页表就要占用1MB 的内存空间。

为了解决这个问题，引入了多级页表。

多级页表有一个根页表，每一个字块指向了内存中的一片空间，这块空间存储的是二级页表。以此类推，最后一级页表指向的字块才是进程实际使用的内存。通过这种分级机制，大大减少了进程中页表数占用的空间。

段式存储管理将进程逻辑空间划分成若干段(非等分），段的长度由连续逻辑的长度决定。

例如一个程序有主函数MAIN、子程序段X、子函数Y等，这个时候会根据每一个函数的逻辑长度来分配逻辑空间。

页表由 页号 和 基址 组成，但在段式存储管理中由于每一段的长度是不固定的，段表由 段号 、 基址 以及 段长 组成。

在段式存储管理， 段地址 = 段号 + 段内偏移

分页可以有效提高内存利用率(虽然说存在页内碎片)

分段可以更好满足用户需求

两者结合，形成段页式存储管理

先将逻辑空间按段式管理分成若干段，再把段内空间按页式管理等分成若干页。

在段页式存储管理中， 段页地址 = 段号 + 段内页号 + 页内地址

有些进程实际需要的内存很大，超过物理内存的容量。
由于操作系统的多道程序设计，使得每个进程可用物理内存更加稀缺。
不可能无限增加物理内存，物理内存总有不够的时候，于是便有了虚拟内存的概念。

虚拟内存是操作系统内存管理的关键技术，使得多道程序运行和大程序运行成为现实，她通过将进程所使用的内存进行划分，将部分暂时不使用的内存放置在辅存。

根据局部性原理，程序运行时，无需全部装入内存，装载部分即可。如果访问页不在内存，则发出缺页中断，发起页面置换。

从用户层面看，程序拥有很大的空间，即是虚拟内存。

虚拟内存实际是对物理内存的补充，速度接近于内存，成本接近于辅存。

置换算法一般有先进先出算法(FIFO)、最不经常使用算法(LFU)、最近最少使用算法(LRU)。

从计算机组成原理篇章中，我们可以知道，CPU的高速缓存没有数据时，需要从主存中加载数据。此时若主存中也没有数据，则需要从辅存中载入页面数据。

内存替换策略发生在Cache-主存层次、主存-辅存层次。Cache-主存层次的替换策略主要是为了解决 速度问题 ，

主存-辅存层次则。主要是为了解决 容量问题 。

顺序文件是指按顺序存放在存储介质中的文件，例如磁带的存储特性使得磁带文件只能存储顺序文件。

顺序文件是所有逻辑文件当中存储效率最高的。

可变长文件不适合使用顺序文件格式存储，索引文件是为了解决可变长文件存储而发明的一种文件格式，索引文件需要配合索引表完成存储的操作。

目录的层级结构是树状的，成为目录树。

目录树中任何文件或目录都只有唯一路径。

对CPU而言，凡是对CPU进行数据输入的都是输入设备，凡是CPU进行数据输出的都是输出设备。

缓冲区主要是解决CPU与IO设备的速率不匹配的问题，减少CPU处理IO请求的频率，提高CPU与IO设备之间的并行性。

专用缓冲区只适用于特定的IO进程，当这样的IO进程比较多时，对内存的消耗也很大，所以操作系统划出可供多个进程使用的公共缓冲区，称之为缓冲池。

SPOOLing技术是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，利用高速共享设备将低速的独享设备模拟为高速的共享设备，逻辑上，系统为每一个用户都分配了一台独立的高速独享设备，是一种虚拟设备技术。

SPOOLing技术把同步调用低速设备改为异步调用。在输入、输出之间增加了排队转储环节(输入井、输出井)，SPOOLing负责输入(出)井与低速设备之间的调度，逻辑上，进程直接与高速设备交互，减少了进程的等待时间。

2. 操作系统的主要功能有哪些

简述操作系统的功能具体如下：
一：提供人机交互接口。可以想象没有操作系统这层软件的话，使用计算机会是一个什么样子。计算机使用者将面临一堆悔察计算机硬件进行操作，早期的计算机就是这样的，通过硬开关进行控制。有了操庆念作系统之后，就相当于我们直接和操作系统进行打交道，避免了直接操作硬件带来誉前困的麻烦。操作系统的这个提供人机交互接口的功能，是操作系统最大的功能。
二：提供计算机软硬件资源管理。操作系统第二个功能就是管理计算机的资源。计算机的资源包括，软件资源和硬件资源，也就是通常所说的软件系统和硬件系统。其中硬件系统是受计算机操作系统的直接控制，比如内存的地址管理，或者控制键盘和鼠标的扫描时序管理等。操作系统也管理着计算机的软件资源，比如应用程序的执行调度等，包括进程和线程的执行等都是在操作系统的控制下有条不紊的进行的。

3. 什么是计算机操作系统

操作系统是为了提高计算机的利用率，为了方便用户使用，以及提高计算机的系统响应速度而给计算机配备的一种大型系统程序，用它来实现计算机系统自身的硬件和软件资源的管理。

未配置操作系统和其他系统软件的计算机称为裸机。直接使用裸机，不仅不方便，而且人的工作效率和机器的使用效率都不可能高。操作系统为用户提供一套简单的操作命令，并为设计语言处理程序、调试程序等系统软件提供方便。裸机配备操作系统和其他系统软件后，便成为一台既懂命令，又懂各种高级语言，使用操作十分方便的计算机系统。

由于计算机的中央处理器与外部设备在工作速度上存在很大悬殊，中央处理器执行一条指令的时间为微秒或毫差凳空微秒，而外部设备的存取时间往往要几十毫秒或更长，两者相差成千上万倍。为了充分发挥整个计算机系统的效能，在同一规定的时间内，让计算机系统，特别是中央处理机做更多的工作，由此产生了多道程序运行的思想。比如，当甲程序需要使用速度较慢的外部设备时，把相应的外设分配给它，立即让乙程序占据主机运行；乙程序需要使用外设时，又让丙程序运行；直到甲程序交给外部设备的任务完成后，再恢复甲程序的运行。如此等等。

随着计算机技术的发展，计算机的应用范围也越来越广。从计算机技术角度来看，其应用领域可分为三类：批处理、实时处理和分时操作。

批处理是指计算机具有虚瞎多道程序运行能力后，把若干个用户的任务，成批地交给计算机，然后由计算机来对各个任务进行调度处理，就像前面所举的例子那样，直到完成用户提交的全部任务。

实时处理则是指计算机系统根据外部“请求”的信号，在规定的时间内处理这一请示。当然，在处理完紧迫请示之后，在下一个请求到来之前，计算机还可以照旧执行其他的例行任务。

所谓分时系统，是指在计算机系统同时为多个终端用户所用酌情况下，由中央处理器每次分配给每个用户一小段时间，称为一个时间片，依排队先后次序或优先权等办法，轮流为每个用户服务。由于中央处理器速度极快，所以用户感觉不到分时，只觉得是自己在独享计算机。

对于多道程序，批处理、实时处理或分时操作，都有一个调度管理问题。于是，就形成了操作系统的初期阶段——管理程序。这种程序本身不能产生直接数据处理的结果，但它却对许多程序的运行全过程起着调度管理的作用。

随着现代计算机的运行环境越来越复杂，起调度管理作用的管理程序走向了操作系统。除了做以处理机为主要对象的管理外，还进行存储空间的分配与调度，对各种外存文件进行调度管理、外部设备分配调度管理、数据通信的控制管理等。

操作系统主要有下述功能：

处理机管理。主要是作业调度管理和进程调度管理。作业调度管理程序的职能是从一批已提交给计算机的后备作业中，按照一定的算法挑选作业，使其转入运行状态，一旦作业完成，则把该作业撤消。转入运行状态的作业，意味着作业进程已建立，该作业已具备占有处理机的权利。至于什么时候才能真正占有处理机进入运行，则取决于进程管理程序的调度。如何在不发生冲突的前提下，既能有效地完成所有已提交的作业，同时又使处理器发挥最大的效能，使处理器空闲时间减至最少，这就是处理器管理要解决的主要问题。

存储管理。存储管理程序负责为进入运行状态的作业分配适当的内存空间。由于作业的大小不同，内存分配表和空白区的大小及部位在运行过程中不断地变化，因此，这种内存分配必须是动态的。存储管理程序还承担存储保护任务。由于在同一时间内，内存中可能储存着许多不同作业的数据和程序，还有一些系统软件也占用一定的内存空间，为了防止因各程序互相越界访问而发生混乱，必须采取相应的内存保护措施。存储管理程序还负责存储空间的扩充。一种是虚拟存储方法。当实际地址空间小于直接寻址能力时，可以把超出实际地址空间的部分放在磁盘或磁带上，使用户看起来觉得：计算机可直接寻址的逻辑地址空间有多大，用户可以支配的存储空间就有多大。另一种是计算机直接寻址能力小，而实际的内存容量可以扩大。这时就是如何把逻辑地址空间映射到实际地址空间的问题了。

输入／输出管理。由于计算机的外部设备种类和数量很多，为了避免或减少中央处理机因等待那些速度较慢的外部设备操作而占用的时间，在中央处理机引入了粗猜与外部设备打交道的通道和中断技术，以提高计算机系统效率。由于输人／输出设备工作速度比中央处理器慢得多，当第二次请求启动通道输入或输出一批数据时，第十批数据可能还没有处理完，此时通道正处于繁忙状态。特别是在多道程序环境下，更容易发生上述设备冲突情况。解决好这个问题，是输入／输出管理程序的主要责任之一。

文件管理。各种数据，各种程序通常是以文件的形式有组织地存放在磁盘、磁带等存储介质上的。当需要某个文件时，可由操作系统中的文件管理程序调用。文件管理程序还可用来创建和删除文件。为了保证文件使用的安全，防止滥用和失密，在使用文件时，还必须有相应的保护和保密措施，这也是文件管理程序的责任。

4. 存储服务器怎么配置 iscsi程序

一.iscsi服务器配置 1）首先通过打补丁的方式将Windows server 2008 R2更新为Windows Storage Server 2008 R2 2）再安装ISCSI Software Target软件 3）安装完成后，在开始菜单中就出现了“Microsoft iSCSI Software Target”程序，进入iSCSI存储管理程序。

亿万克服务器搭载最新X86架构的高性能可扩展处理器，具备多核心超线程技术，支持DDR4、PCIe4.0等最新技术标准，提供完整的BMC管理功能，BIOS集成E VOC专利技术BPI，使服务器拥有超高的处理性能。【感兴趣请点击此处，了解一下。 】

5. 操作系统的主要功能有

操作系统（简称OS）是管理电脑硬件与软件资源禅镇蚂的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是一个很庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能：进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。

• 作业管理：包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。贺埋

• 文件管理：又称为信息管理。

• 存储管理：实质是对存储“空间”的管理，主要指对旅罩主存的管理。

• 设备管理：实质是对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收。

• 进程管理：实质上是对处理机执行“时间”的管理，即如何将CPU真正合理地分配给每个任务。

6. 计算机存储管理主要负责什么

存储管理程序负责为进入运行状态的作业分配适当的内存空间。由于作业的大小不同，内存分配表和空白区的大小及部位在运行过程中不断地变化，因此，这种内存分配必须是动态的。存储管理程序还承担存储保护任务。由于在同一时间内，内存中可能储存着许多不同作业的数据和程序，还有一些系统软件也占用一定的内存空间，为了防止因各程序互相越界访问而发生混乱，必须采取相应的内存保护措施。存储管理程序还负责存储空间的扩充。一种是虚拟存储方法。当实际地址空间小于直接寻址能力时，可以把超出实际地址空间的部分放在磁盘或磁带上，使用户看起来觉得：计算机可直接寻址的逻辑地址空间有多大，用户可以支配的存储空间就有多大。另一种是计算机直接寻址能力小，而实际的内存容量可以扩大。这时就是如何把逻辑地址空间映射到实际地址空间的问题了。

7. windows存储管理需要安装么

windows存储管理需要安装。安装了存储管理的程序，就能绝段很方便禅肆的管理系统的相关磁盘设置，以及可以清贺宏轿理垃圾之类工作。

8. 哪种储存管理方式可以加载比内存大的程序

连续分配存储管理方式
连续分配存储管理方式。连续分配存储存储管理方式可以加载比内存大的程序。存储管理是操作系统的重要组成部分,它负悉厅责计算机系统内存空间的管理。睁颤隐其目的是充分利用内存空间,为多道程序并发执洞困行提供存储基础,并尽可能地方便用户使用。