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文档简介

操作系统课件os04存储管理存储管理是操作系统中重要的组成部分。本课程将介绍存储管理的意义、概念和技术，以及如何实现存储器的分配、回收和保护。存储管理的意义和概念1提供有效的存储机制操作系统负责管理计算机的存储器，以提供可靠、高效的存储机制。2优化资源利用通过存储管理技术，可以更好地利用计算机的存储资源，提高系统性能。3实现数据共享与保护存储管理可以实现数据的共享与保护，确保数据的安全性和一致性。4提供虚拟化功能操作系统的存储管理还支持虚拟化技术，将物理存储器抽象成虚拟地址空间。存储器的层次结构及特点存储器层次结构计算机存储器按照速度和容量分为多个层次，包括寄存器、高速缓存、主存和辅助存储器。特点和功能每个层次的存储器都有不同的访问速度、容量和成本，以及不同的功能和使用方式。存储器层次结构图理解存储器层次结构的关系和特点有助于优化存储管理和系统性能。地址空间和地址映射1地址空间地址空间是进程可寻址的内存范围，包括代码段、数据段、堆和栈等区域。2地址映射地址映射是将逻辑地址转换为物理地址的过程，通过页表或段表实现。3内存保护通过地址映射和存储保护技术，操作系统可以确保不同进程之间的内存空间相互隔离。存储器分配与回收技术分配策略存储器分配策略包括连续分配、离散分配和虚拟存储器分配等，根据需求选择合适的分配方式。回收策略存储器回收策略包括释放、回收和整理等操作，以便重新分配给其他进程使用。算法和技术存储器分配和回收使用各种算法和技术，如首次适应算法、最佳适应算法、引用计数和垃圾回收等。虚拟存储器的概念和实现方式1虚拟存储器虚拟存储器通过将部分进程数据存储在辅助存储器中，实现了更大的虚拟地址空间。2分页式分页式虚拟存储器将虚拟地址空间和物理地址空间划分为固定大小的页，通过页面映射实现地址转换。3分段式分段式虚拟存储器将虚拟地址空间和物理地址空间划分为不同大小的段，通过段表实现地址转换。页面置换算法页面置换原则页面置换算法的目标是尽可能减少页面错误率和开销，在内存不足时选择合适的页面进行替换。常见算法常见的页面置换算法包括最佳置换算法、先进先出算法、最近最久未使用算法和时钟算法。评价指标页面置换算法的评价指标包括命中率、缺页率和开销等，根据实际情况选择合适的算法。分页和分段的比较与选择1分页分页技术适用于连续的地址空间，可以更好地管理较大的进程。2分段分段技术适用于不规则的地址空间，可以更好地管理不同大小的数据结构。3选择标准选择分页还是分段要考虑程序的特性、访存特点和操作系统的设计目标。存储保护的意义和实现方式存储保护的意义存储保护可以防止进程越界访问、恶意篡改数据和提高系统的稳定性和安全性。实现方式实现存储保护的方式包括地址空间隔离、访问权限控制和硬件支持等。安全性考虑操作系统需要考虑数据隐私、权限管理和漏洞攻击等安全性问题。存储保护技术的实现方式1基于硬件的实现硬件提供地址转换和访问权限检查等机制，保障系统的存储保护功能。2基于操作系统的实现操作系统提供访问权限管理、隔

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