内存管理——存储器概述

一、存储器的层次结构
1、引
在现代计算机系统中，存储器是信息处理的来源与归宿。但是，在现有技术条件下，任何一种存储装置，都无法同时从速度与容量两方面满足用户的需求。实际上，它们组成了一个速度由快到慢，容量由小到大的存储装置层次
2、分类
(1)、高速缓存Cache
少量、非常快速、昂贵、易变
(2)、内存RAM
若干兆字节、中等速度、中等价格、易变
(3)、磁盘
数百兆或数千兆字节、低速、廉价、不易变

二、存储管理的目的
1、内存分配
(1)、使各得其所、提高利用率及适应动态增长要求
(2)、连续分配/离散分配
2、地址映射
逻辑地址转换为物理地址，与分配方式相关
3、内存保护
基于地址的保护、存取访问控制保护
4、内存扩充
对换技术、虚拟存储技术

三、基本概念
1、定位：存储分配，为具体的程序和数据等分配存储单元或存储区工作
2、映射：把逻辑地址转换为相应的物理地址的过程
3、隔离：按存取权限把合法区与非法区分隔，实现存储保护
4、名空间：
①、程序员在程序中定义的标识符
②、程序符号的集合
③、有程序员自定义
④、没有地址的概念
5、地址空间
①、程序用来访问信息所用地址单元的集合
②、逻辑(相对)地址的集合
③、由编译程序生成
6、存储空间
①、主存中物理单元的集合
②、物理(绝对)地址的集合
③、由装配程序等生成

7、逻辑地址与物理地址
①、逻辑地址：用户的程序经过汇编或编译后形成的目标代码，其首地址为0，其余指令中的地址都相对于首地址而编址。不能用逻辑地址在内存中读取信息
②、物理地址：内存中存储单元的地址，可直接寻址
8、共享存储
内存共享：两个或多个进程共用内存中相同区域
(1)、目的：
①、节省内存空间，提高内存利用率
②、实现进程通信
(2)、共享内容：
①、代码共享：要求代码为纯代码
②、数据共享
9、存储保护与安全
(1)、目的
为多个程序共享内存提供保障，使在内存中的各道程序，只能访问它自己的区域，避免各道程序相互干扰，特别是一道程序发生错误时， 不影响其他程序的运行。通常有硬件完成保护功能，由软件辅助实现
(2)、存储保护
①、保护系统程序区不被用户侵犯
②、不允许用户程序读写不属于自己地址空间的数据
(3)、保护过程：防止地址越界
每个进程都有自己独立的进程空间，如果一个进程在运行时产生的地址在其地址空间之外，则发生地址越界
10、内存扩充
通过虚拟存储技术实现
①、用户在编制程序时，不应该受内存容量限制，所以要采用一定技术来扩充内存的容量，使用户得到比实际内存容量大得多的内存空间
②、具体实现是在硬件支持下，软硬件相互协作，将内存和外存结合起来统一使用