計算機系統中存儲管理的目的有哪些

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存儲管理的目的是方便用戶和提高內存利用率；存儲器管理的對象是主存，也稱內存，它的主要功能包括分配和回收主存空間、提高主存利用率、擴充主存、對主存信息實現有效保護。

存儲管理的目的是方便用戶和提高內存利用率。

存儲器管理的對象是主存，也稱內存。它的主要功能包括分配和回收主存空間、提高主存利用率、擴充主存、對主存信息實現有效保護。

存儲管理方案

存儲管理方案的主要目的是解決多個用戶使用主存的問題，其存儲管理方案主要包括分區存儲管理、分頁存儲管理、分段存儲管理、段頁式存儲管理以及虛擬存儲管理。

分區存儲

分區存儲管理又有三種不同的方式：靜態分區、可變分區、可重定位分區 。

靜態分區

靜態分區存儲管理是預先把可分配的主存儲器空間分割成若干個連續區域，每個區域的大小可以相同，也可以不同。為了說明各分區的分配和使用情況，存儲管理需設置一張“主存分配表”。主存分配表指出各分區的起始地址和長度，表中的占用標志位用來指示該分區是否被占用了，當占用的標志位為“0”時，表示該分區尚未被占用。進行主存分配時總是選擇那些標志為“0”的分區，當某一分區分配給一個作業后，則在占用標志欄填上占用該分區的作業名。采用靜態分區存儲管理，主存空間的利用不高。 [2]

可變分區

可變分區方式是按作業的大小來劃分分區。當要裝入一個作業時，根據作業需要的主存量查看主存中是否有足夠的空間，若有，則按需要量分割一個分區分配給該作業；若無，則令該作業等待主存空間。由于分區的大小是按作業的實際需要量來定的，且分區的個數也是隨機的，所以可以克服固定分區方式中的主存空間的浪費。

隨著作業的裝入、撤離，主存空間被分成許多個分區，有的分區被作業占用，而有的分區是空閑的。當一個新的作業要求裝入時，必須找一個足夠大的空閑區，把作業裝入該區，如果找到的空閑區大于作業需要量，則作業裝入后又把原來的空閑區分成兩部分，一部分給作業占用了；另一部分又分成為一個較小的空閑區。當一作主行結束撤離時，它歸還的區域如果與其它空閑區相鄰，則可合成一個較大的空閑區，以利大作業的裝入。

可變分區調度算法

1）首次適應算法。每次分配時，總是順序查找未分配表，找到第一個能滿足長度要求的空閑區為止。分割這個找到的未分配區，一部分分配給作業，另一部分仍為空閑區。這種分配算法可能將大的空間分割成小區，造成較多的主存“碎片”。

2）最佳適應算法。從空閑區中挑選一個能滿足作業要求的最小分區，這樣可保證不去分割一個更大的區域，使裝入大作業時比較容易得到滿足。采用這種分配算法時可把空閑區按大小以遞增順利排列，查找時總是從最小的一個區開始，直到找到一個滿足要求的區為止。

3）最壞適應算法。挑選一個最大的空閑區分割給作業使用，這樣可使剩下的空閑區不至于太小，這種算法對中、小作業是有利的。采用這種分配算法時可把空閑區按大小以遞減順利排列，查找時總是從最大的一個區開始。按這種方法，在收回一個分區時也必須對表格重新排列。

分頁存儲

分頁存儲管理是將一個進程的邏輯地址空間分成若干個大小相等的片，稱為頁面或頁，并為各頁加以編號，從0開始，如第0頁、第1頁等。相應地，也把內存空間分成與頁面相同大小的若干個存儲塊，稱為(物理)塊或頁框(frame)，也同樣為它們加以編號，如0#塊、1#塊等等。在為進程分配內存時，以塊為單位將進程中的若干個頁分別裝入到多個可以不相鄰接的物理塊中。由于進程的最后一頁經常裝不滿一塊而形成了不可利用的碎片，稱之為“頁內碎片”。

分段存儲

在分段存儲管理方式中，作業的地址空間被劃分為若干個段，每個段定義了一組邏輯信息。例如，有主程序段MAIN、子程序段X、數據段D及棧段S等。每個段都有自己的名字。為了實現簡單起見，通常可用一個段號來代替段名，每個段都從0開始編址，并采用一段連續的地址空間。段的長度由相應的邏輯信息組的長度決定，因而各段長度不等。整個作業的地址空間由于是分成多個段，因而是二維的，亦即，其邏輯地址由段號(段名)和段內地址所組成。

段頁存儲

段頁式系統的基本原理，是基本分段存儲管理方式和基本分頁存儲管理方式原理的結合，即先將用戶程序分成若干個段，再把每個段分成若干個頁，并為每一個段賦予一個段名。

虛擬存儲

當程序的存儲空間要求大于實際的內存空間時，就使得程序難以運行了．虛擬存儲技術就是利用實際內存空間和相對大的多的外部儲存器存儲空間相結合構成一個遠遠大于實際內存空間的虛擬存儲空間，程序就運行在這個虛擬存儲空間中．能夠實現虛擬存儲的依據是程序的局部性原理，即程序在運行過程中經常體現出運行在某個局部范圍之內的特點．在時間上，經常運行相同的指令段和數據（稱為時間局部性），在空間上，經常運行與某一局部存儲空間的指令和數據(稱為空間局部性），有些程序段不能同時運行或根本得不到運行。虛擬存儲是把一個程序所需要的存儲空間分成若干頁或段，程序運行用到頁和段就放在內存里，暫時不用就放在外存中．當用到外存中的頁和段時，就把它們調到內存，反之就把它們送到外存中．裝入內存中的頁或段可以分散存放．

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