【2.3操作系统】存储管理

1.页式存储

页式存储: 将程序与内存均划分为同样大小的块，以页为单位将程序调入内存。
物理块号又被称为页帧号

这里逻辑地址的页号为10表示页号为2
根据页表可以知道页号为2对应块号为6（页帧号），二进制表示为110

🟢优点: 利用率高，碎片小，分配及管理简单
🔴 缺点:增加了系统开销，可能产生抖动现象（页面比较零碎，每次都需要查找）。

例题:

解析：
第一问：选A;5号逻辑页对应3号页帧号。
第二问：选B;1,2,5,7在内存是淘汰的范围，优先淘汰未访问的2号（代表不常使用）。

2.段式存储

段式存储: 按用户作业中的自然段来划分逻辑空间，然后调入内存，段的长度可以不一样。

逻辑段地址：基址+偏移量

💠优点:多道程序共享内存，各段程序修改互不影响。
💠缺点:内存利用率低，内存碎片浪费大。

例题：

解析：
第一问：选D。因为偏移量超过了段长。
第二问：选C。算的是逻辑地址。

3.段页式存储

段页式存储:段式与页式的综合体。先分段，再分页。1个程序有若干个段，每个段中可以有若千页，每个页的大小相同，但每个段的大小不同。

💠优点:空间浪费小、存储共享容易、存储保护容易、能动态连接。
💠缺点: 由于管理软件的增加，复杂性和开销也随之增加，需要的硬件以及占用的内容也有所增加，使得执行速度大大下降。

4.快表

🔆快表是一块小容量的相联存储器(Associative Memory) ，由高速缓存器组成，速度快，并且可以从硬件上保证按内容并行查找，一般用来存放当前访问最频繁的少数活动页面的页号

快表: 将页表存于Cache上;
慢表: 将页表存于内存上。

5.页面置换算法

页面置换就是在页面存储内存不足时的淘汰过程。

? 最优 (Optimal，OPT) 算法
? 随机 (RAND) 算法
? 先进先出 (FIFO) 算法: 有可能产生“抖动”。例如，432143543215序列，用3个页面，比4个缺页要少
? 最近最少使用 (LRU) 算法: 不会“抖动”，LRU的理论依据是“局部性原理”。
? LFU (Least Frequently Used) 算法根据数据的历史访问频率来淘汰数据，其核心思想是“如果数据过去被访问多次，那么将来被访问的频率也更高”。LFU的每个数据块都有一个引用计数，所有数据块按照引用计数排序，具有相同引用计数的数据块则按照时间排序。

①时间局部性: 刚被访问的内容，立即又被访问。
②空间局部性: 刚被访问的内容，临近的空间很快被访问。