操作系统课件os04存储管理

操作系统课件存储管理os04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提供有效的存储机制优化资源利用12操作系统负责管理计算机的存储器，以提通过存储管理技术，可以更好地利用计算供可靠、高效的存储机制机的存储资源，提高系统性能实现数据共享与保护提供虚拟化功能34存储管理可以实现数据的共享与保护，确操作系统的存储管理还支持虚拟化技术，保数据的安全性和一致性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特点和功能存储器层次结构图计算机存储器按照速度和每个层次的存储器都有不理解存储器层次结构的关容量分为多个层次，包括同的访问速度、容量和成系和特点有助于优化存储寄存器、高速缓存、主存本，以及不同的功能和使管理和系统性能和辅助存储器用方式地址空间和地址映射地址空间1地址空间是进程可寻址的内存范围，包括代码段、数据段、堆和栈等区域地址映射2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内存保护3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回收策略算法和技术存储器分配策略包括连续分配、存储器回收策略包括释放、回存储器分配和回收使用各种算离散分配和虚拟存储器分配等，收和整理等操作，以便重新分法和技术，如首次适应算法、根据需求选择合适的分配方式配给其他进程使用最佳适应算法、引用计数和垃圾回收等虚拟存储器的概念和实现方式虚拟存储器分页式分段式123虚拟存储器通过将部分分页式虚拟存储器将虚分段式虚拟存储器将虚进程数据存储在辅助存拟地址空间和物理地址拟地址空间和物理地址储器中，实现了更大的空间划分为固定大小的空间划分为不同大小的虚拟地址空间页，通过页面映射实现段，通过段表实现地址地址转换转换页面置换算法页面置换原则常见算法评价指标页面置换算法的目标是尽常见的页面置换算法包括页面置换算法的评价指标可能减少页面错误率和开最佳置换算法、先进先出包括命中率、缺页率和开销，在内存不足时选择合算法、最近最久未使用算销等，根据实际情况选择适的页面进行替换法和时钟算法合适的算法分页和分段的比较与选择分页1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分段2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选择标准3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实现方式安全性考虑存储保护可以防止进程越界访实现存储保护的方式包括地址操作系统需要考虑数据隐私、问、恶意篡改数据和提高系统空间隔离、访问权限控制和硬权限管理和漏洞攻击等安全性的稳定性和安全性件支持等问题存储保护技术的实现方式基于硬件的实现1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基于操作系统的实现2操作系统提供访问权限管理、隔离机制和安全策略等，确保存储保护的有效性应用程序级别的实现3应用程序也可以通过编程技术实现数据保护，如加密、权限控制和输入验证等。