内存的存储管理段式和页式管理的区别
段式和页式存储管理的地址结构很类似
1、段式和页式存储管理的地址结构很类似，但是它们有实质上的不同，以下错误的是（D）A．页式的逻辑地址是连续的，段式的逻辑地址可以不连续B．页式的地址是一维的，段式的地址是二维的C．分页是操作系统进行的，分段是用户确定的D．页式采用静态重定位方式，段式采用动态重定位方式2、在以下的存储管理方案中，能扩充主存容量的是（D）A．固定式分区分配B．可变式分区分配C．页式存储管理D．分页虚拟存储管理3、段页式管理中，地址映像表是（C）A．每个进程一张段表，一张页表B．进程的每个段一张段表，一张页表C．每个进程一张段表，每个段一张页表D．每个进程一张页表，每个段一张段表4、一段页式存储器，地址结构如下所示23 10 9 0段号页号页内偏移该存储器最多容许16个段，请填写每个部分的含义，计算每一段所容纳的页数和最大长度。
每一段可以包含210=1024页，最大长度为210*1K=1M5、采用( B ) 不会产生内部碎片。
A．分页式存储管理B．分段式存储管理C．固定分区式存储管理D．段页式存储管理6．离散存储管理的主要特点是( A) 。
A．不要求将作业装入到内存的连续区域B．不要求将作业同时全部装入到内存的连续区域C．不要求进行缺页中断处理D．不要求进行页面置换7、可变式分区又称为动态分区，它是在系统运行过程中（B）时动态建立的。
A．在作业装入B．在作业创建C．在作业完成D．在作业未装入8、计算机系统的二级存储包括（D）A．CPU寄存器和主存缓冲区B．超高速缓存和内存储器C．ROM和RAM D．主存储器和辅助存储器9、某页式存储管理系统中，地址寄存器长度为24位，其中页号占14位，则主存的分块大小是（A）字节A．210B．10 C．214D．22410、作业在执行中发生了缺页中断，经OS处理后，应让其执行（B）指令。
A．被中断的前一条B．被中断的那一条C．被中断的后一条D．启动时的第一条11、分页式虚拟存储管理系统中，页面的大小与可能产生的缺页中断次数（B）。
分页、分段与段页式存储
分页、分段与段页式存储⼀. 分页存储管理1.基本思想⽤户程序的地址空间被划分成若⼲固定⼤⼩的区域，称为“页”，相应地，内存空间分成若⼲个物理块，页和块的⼤⼩相等。
可将⽤户程序的任⼀页放在内存的任⼀块中，实现了离散分配。
1) 等分内存页式存储管理将内存空间划分成等长的若⼲物理块，成为物理页⾯也成为物理块，每个物理块的⼤⼩⼀般取2的整数幂。
内存的所有物理块从0开始编号，称作物理页号。
2) 逻辑地址系统将程序的逻辑空间按照同样⼤⼩也划分成若⼲页⾯，称为逻辑页⾯也称为页。
程序的各个逻辑页⾯从0开始依次编号，称作逻辑页号或相对页号。
每个页⾯内从0开始编址，称为页内地址。
程序中的逻辑地址由两部分组成：页号P和页内位移量W。
在执⾏⼀个程序之前，内存管理器需要的准备⼯作：1) 确定程序的页数2) 在主存中留出⾜够的空闲页⾯3) 将程序的所有页⾯载⼊主存⾥。
（静态的分页，页⾯⽆需连续）2. 分页存储管理的地址机构页号x位，每个作业最多2的x次⽅页，页内位移量的位数表⽰页的⼤⼩，若页内位移量y位，则2的y次⽅，即页的⼤⼩，页内地址从000000000000开始到2的y次⽅若给定⼀个逻辑地址为A，页⾯⼤⼩为L，则页号P=INT[A/L]，页内地址W=A MOD L3．内存分配相邻的页⾯在内存中不⼀定相邻，即分配给程序的内存块之间不⼀定连续。
对程序地址空间的分页是系统⾃动进⾏的，即对⽤户是透明的。
由于页⾯尺⼨为2的整数次幂，故相对地址中的⾼位部分即为页号，低位部分为页内地址。
4. 页表分页系统中，允许将进程的每⼀页离散地存储在内存的任⼀物理块中，为了能在内存中找到每个页⾯对应的物理块，系统为每个进程建⽴⼀张页表，⽤于记录进程逻辑页⾯与内存物理页⾯之间的对应关系。
页表的作⽤是实现从页号到物理块号的地址映射，地址空间有多少页，该页表⾥就登记多少⾏，且按逻辑页的顺序排列，形如：5. 地址变换页式虚拟存储系统的逻辑地址是由页号和页内地址两部分组成，地址变换过程如图7-3所⽰。
页式、段式、段页式存储优缺点总结
页式、段式、段页式存储优缺点总结内存管理⽅式主要分为：页式管理、段式管理和段页式管理。
页式管理的基本原理是将各进程的虚拟空间划分为若⼲个长度相等的页。
把内存空间按页的⼤⼩划分为⽚或者页⾯，然后把页式虚拟地址与内存地址建⽴⼀⼀对应的页表，并⽤相应的硬件地址转换机构来解决离散地址变换问题。
页式管理采⽤请求调页和预调页技术来实现内外存存储器的统⼀管理。
优点：没有外碎⽚，每个内碎⽚不超过页的⼤⼩。
缺点：程序全部装⼊内存，要求有相应的硬件⽀持，如地址变换机构缺页中断的产⽣和选择淘汰页⾯等都要求有相应的硬件⽀持。
增加了机器成本和系统开销。
段式管理的基本思想是把程序按内容或过程函数关系分成段，每段有⾃⼰的名字。
⼀个⽤户作业或者进程所包含的段对应⼀个⼆维线性虚拟空间，也就是⼀个⼆维虚拟存储器。
段式管理程序以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把段式虚拟地址转换为实际内存物理地址。
优点：可以分别编写和编译，可以针对不同类型的段采取不同的保护，可以按段为单位来进⾏共享，包括通过动态链接进⾏代码共享。
缺点：会产⽣碎⽚。
段页式管理，系统必须为每个作业或者进程建⽴⼀张段表以管理内存分配与释放、缺段处理等。
另外由于⼀个段⼜被划分为若⼲个页，每个段必须建⽴⼀张页表以把段中的虚页变换为内存中的实际页⾯。
显然与页式管理时相同，页表也要有相应的实现缺页中断处理和页⾯保护等功能的表项。
段页式管理是段式管理和页式管理相结合⽽成，具有两者的优点。
由于管理软件的增加，复杂性和开销也增加。
另外需要的硬件以及占⽤的内存也有所增加，使得执⾏速度下降。
————————————————————————————————————————————————⾸先看⼀下“基本的存储分配⽅式”种类：1. 离散分配⽅式的出现 由于连续分配⽅式会形成许多内存碎⽚，虽可通过“紧凑”功能将碎⽚合并，但会付出很⼤开销。
于是出现离散分配⽅式：将⼀个进程直接分散地装⼊到许多不相邻的内存分区中。
操作系统简答题
1.什么是操作系统？⑴计算机硬件与用户软件之间的中间件程序集合(2)OS是一个资源管理程序(3)OS是一个控制调度程序(4)OS 一般有一个内核(kernel)程序，开机后一直运行⑸提供用户和计算机之间的接口2.现代操作系统的五大组成部分：处理器管理，内存管理，设备管理，文件管理，用户接口3.操作系统的四个基本特征：并发性，共享性，虚拟性，异步性4.分时操作系统的基本特征：交互性、多用户同时性、独立性5.操作系统的三种基本类型：批处理系统，分时系统和实时系统6.实时操作系统的特点：可靠性高、响应及时但资源利用率低7.多道程序设计的特点：多道，宏观上并行，微观上串行8.批处理操作系统的特点：用户脱机使用计算机，成批处理，多道程序运行9.进程定义，进程组成部分，进程的基本特征：定义：一个被调入内存正在执行的程序。
一个具有独立功能的程序对某个数据集在CPU处理器上的执行过程。
独立分配资源的基本单位。
进程包括：代码段，堆栈段，数据段进程具有5个特征：(1)动态性：进程是程序的执行过程，它由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停，并由撤销而死亡。
(2)并行性：多个进程实体同存于内存中，能在一段时间内同时运行。
(3)独立性：进程是一个独立获得资源和独立调度的单位。
(4)异步性：进程按各自独立的不可预知的速度向前推进。
(5)结构特征：从结构上看，进程实体由程序段、数据段和进程控制块3部分组成10.进程和程序的区别：11.进程的状态周期：初始态，执行状态，等待状态，就绪状态，终止状态12.什么是进程控制块PCB?进程控制块PCB：用来描述进程的一切静态和动态的特征，操作系统只能通过它来感知和管理进程。
每个进程都有且仅有一个进程控制块。
13.通常将处理器的执行状态分为哪两种状态？系统态（管理状态），用户态（目标状态）14.什么是线程？线程的类型有哪三种？线程定义：一个进程内的基本调度单位，也称为轻权进程。
线程既可以由操作系统内核调度，也可以由用户程序控制线程分为三种类型：内核线程、轻量级进程和用户线程15.进程调度常用的四个指标：周转时间，吞吐量，响应时间，设备利用率16.CPU调度的三级调度：高级调度（作业）、中级调度（交换）和低级调度（进程）17.作业调度和进程调度的区别。
内存管理之一段式与页式管理
内存管理之⼀段式与页式管理内存管理⽅法内存管理主要包括内存分配和回收、地址变换、内存扩充、内存共享和保护等功能。
下⾯主要介绍连续分配存储管理、覆盖与交换技术以及页式与段式存储管理等基本概念和原理。
1．连续分配存储管理⽅式连续分配是指为⼀个⽤户程序分配连续的内存空间。
连续分配有单⼀连续存储管理和分区式储管理两种⽅式。
(1)单⼀连续存储管理在这种管理⽅式中，内存被分为两个区域：系统区和⽤户区。
应⽤程序装⼊到⽤户区，可使⽤⽤户区全部空间。
其特点是，最简单，适⽤于单⽤户、单任务的操作系统。
CP／M 和 DOS 2．0以下就是采⽤此种⽅式。
这种⽅式的最⼤优点就是易于管理。
但也存在着⼀些问题和不⾜之处，例如对要求内存空间少的程序，造成内存浪费；程序全部装⼊，使得很少使⽤的程序部分也占⽤—定数量的内存。
(2)分区式存储管理为了⽀持多道程序系统和分时系统，⽀持多个程序并发执⾏，引⼊了分区式存储管理。
分区式存储管理是把内存分为⼀些⼤⼩相等或不等的分区，操作系统占⽤其中⼀个分区，其余的分区由应⽤程序使⽤，每个应⽤程序占⽤⼀个或⼏个分区。
分区式存储管理虽然可以⽀持并发，但难以进⾏内存分区的共享。
分区式存储管理引⼈了两个新的问题：内碎⽚和外碎⽚。
前者是占⽤分区内未被利⽤的空间，后者是占⽤分区之间难以利⽤的空闲分区(通常是⼩空闲分区)。
为实现分区式存储管理，操作系统应维护的数据结构为分区表或分区链表。
表中各表项⼀般包括每个分区的起始地址、⼤⼩及状态(是否已分配)。
分区式存储管理常采⽤的⼀项技术就是内存紧缩(compaction)：将各个占⽤分区向内存⼀端移动，然后将各个空闲分区合并成为⼀个空闲分区。
这种技术在提供了某种程度上的灵活性的同时，也存在着⼀些弊端，例如：对占⽤分区进⾏内存数据搬移占⽤CPU~t⼨间；如果对占⽤分区中的程序进⾏“浮动”，则其重定位需要硬件⽀持。
1)固定分区(nxedpartitioning)。
固定式分区的特点是把内存划分为若⼲个固定⼤⼩的连续分区。
计算机中的段式虚拟存储器和段页式虚拟存储器
计算机中的段式虚拟存储器和段页式虚拟存储器段式虚拟存储器：段式虚拟存储器的基本思想是：按照程序的逻辑结构划分段，！主存以段为单位进⾏分配。
由于段是按照程序的⾃然边界划分的，因此每个段的长度各不相同，并且程序员通常还会把不同类型的数据划分到不同的段中。
与页式虚拟存储器类似，通过段表对每道程序进⾏管理，段表保存在主存中。
每个程序段在段表中有⼀个表项，主要包括以下内容：1：有效位，指明该段是否已经调⼊主存。
2：段起始地址：指明该段在实存中的⾸地址。
3：段长记录该段的实际长度，主要⽤于进⾏程序段的保护。
段表的起始地址由段表基址寄存器给出。
段式虚拟存储管理中虚实地址变换主要包括两步，从段表基址寄存器读出《段表的基地址》，将其与《虚拟地址》中的《段号》“相加+“即可得到程序段在《段表》中的地址。
其次，访问段表，得到《程序段》对应段的起始地址和段长和有效位。
如果有效位为“1”则表⽰程序段已经调⼊主存，这时将段起始地址与虚拟地址中的段内地址“相加”即可得到主存的物理地址。
！如果有效位为“0”则表⽰程序段不在主存中。
这时需要使⽤外部地址变换进⾏地址转换，并将对应段调⼊主存。
在段式虚存管理⽅式中，由于段的边界与程序的边界⼀致，程序的模块化好，便于程序的调度和保护，也有利于多道程序的共享。
但由于段的长度不⼀致，容易在主存空间留下碎⽚。
同时，由于段长通常不是2的整数次幂，因此地址变换需要较长的时间，需要更多的硬件⽀持。
《7》段页式虚拟存储器：段页式虚拟存储器的基本思想是将上⾯两种⽅式结合起来，以结合页式和段式两者的优点。
在段页式虚拟存储器中，！主存的物理空间被等分成页，！程序则先按逻辑结构分段，每段在分成与物理空间页同样⼤⼩的页⾯，程序以页为单位进⾏调⼊和调出操作，但以段为单位进⾏编程和保护与共享。
在段页式虚拟存储系统中，！通过⼀个段表和⼀组页表来进⾏管理。
段表中的每个表项对应⼀个段，每个表项主要包括《该段的页表起始地址，页表长度》。
计算机操作系统实验三存储器管理
计算机操作系统实验三存储器管理引言存储器管理是计算机操作系统中非常重要的一部分。
它负责管理计算机中的存储器资源，以便有效地分配和管理内存。
在操作系统的设计和实现中，存储器管理的性能和效率对整个系统的稳定性和性能有着重要的影响。
本文档将介绍计算机操作系统实验三中的存储器管理的实验内容及相关的知识点。
我们将从内存分区管理、页式存储管理和段式存储管理三个方面进行讨论。
内存分区管理内存分区管理是一种常见的存储器管理方法，旨在将物理内存分成若干个不同大小的区域，以便为不同的进程分配内存。
在实验三中，我们将学习和实现两种内存分区管理算法：首次适应算法和最佳适应算法。
首次适应算法是一种简单直观的算法，它从内存的起始位置开始查找第一个满足要求的空闲分区。
而最佳适应算法则是通过遍历整个内存空间，选择最合适的空闲分区来满足进程的内存需求。
通过实验，我们将学习如何实现这两种算法，并通过比较它们的性能和效果来深入理解内存分区管理的原理和实现。
页式存储管理页式存储管理是一种将物理内存分成固定大小的页框（page frame）和逻辑地址分成固定大小的页面（page）的管理方法。
在操作系统中，虚拟内存通过将进程的地址空间划分成大小相等的页面，并与物理内存中的页框相对应，实现了大容量的存储管理和地址空间共享。
在实验三中，我们将学习和实现页式存储管理的基本原理和算法。
我们将了解页表的结构和作用，以及如何通过页表将逻辑地址转换为物理地址。
此外，我们还将学习页面置换算法，用于处理内存不足时的页面置换问题。
段式存储管理段式存储管理是一种将逻辑地址分成不同大小的段并与物理内存中的段相对应的管理方法。
在操作系统的设计中，段式存储管理可以提供更灵活的地址空间管理和内存分配。
实验三将介绍段式存储管理的基本原理和实现方法。
我们将学习段表的结构和作用，以及如何通过段表将逻辑地址转换为物理地址。
同时，我们还将探讨段的分配和释放过程，并学习如何处理外部碎片的问题。
新第五章存储-段式及段页式
段表
S段的页表 … p’ P’+d 物理地址
… …
页面 … 段页式地址变换
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存储 管理
（注：在段页式系统中，为了获取一条指令或 数据，需三次访问内存。第一次访问，是访问 内存中的段表，从中取得页表始址，第二次访 问，是访问内存中的页表，从中取得物理块号， 并将该块号与页内地址一起形成指令或数据的 物理地址；第三次访问，才是真正从第二次访 问的地址中，取得指令和数据。）
13
存储 管理 信息共享
分页系统中共享editor的示意图
14
存储 管理
15
分段系统中共享editor的示意图
存储 管理
五.请求分段存储管理
（一）.请求分段使用的表
扩充段表（每个作业一个） 现行分段表（整个系统一个） 现行调用表（整个系统一个）
16
存储 管理
1.扩充段表
段号 段长 段始址 存取控制 中断位 访问 位 改变位 扩充位 辅存地址
中断位：表示该页在不主存 访问位：表示该页最近是否被访问过 改变位：表示该页内容是否被修改 扩充位（固定长/可扩充 ）
17
存储 管理
2.现行分段表
记录共享段的状态，包括：当前段 是否在主存，该段在主存的始址，共享的 作业数，每个作业名，作业号以及在该作 业中的段号、允许的存取方式等。每个允 许被共享的段，当其调入主存时，均在此 表上登记。当一共享作业退出系统后，则 应将共享本段作业数减１并将相应的表目 改为“可用”。若共享作业数为０，则请求 系统回收相应的存储空间。
(1) 页是信息的物理单位，段则是信息的逻辑单位
(2) 页的大小固定且由系统决定，而段的长度却不
固定 (3) 分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性 地址空间，分段的作业地址空间则是二维的
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内存的存储管理段式和页式管理的区别
页和分段系统有许多相似之处，但在概念上两者完全不同，主要表现在：
1、页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率；或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要，而不是用户的需要。
段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息。
分段的目的是为了能更好的满足用户的需要。
2、页的大小固定且由系统确定，把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的，因而一个系统只能有一种大小的页面。
段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编辑程序在对源程序进行编辑时，根据信息的性质来划分。
3、分页的作业地址空间是维一的，即单一的线性空间，程序员只须利用一个记忆符，即可表示一地址。
分段的作业地址空间是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址。
参考资料：/ctsn/os/skja4.htm
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炎炎1981|2009-08-2618:28:33
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一页式管理
1页式管理的基本原理将各进程的虚拟空间划分成若干个长度相等的页(page)，页式管理把内存空间按页的大小划分成片或者页面（pageframe），然后把页式虚拟地址与内存地址建立一一对应页表，并用相应的硬件地址变换机构，来解决离散地址变换问题。
页式管理采用请求调页或预调页技术实现了内外存存储器的统一管理。
它分为
1静态页式管理。
静态分页管理的第一步是为要求内存的作业或进程分配足够的页面。
系统通过存储页面表、请求表以及页表来完成内存的分配工作。
静态页式管理解决了分区管理时的碎片问题。
但是，由于静态页式管理要求进程或作业在执行前全部装入内存，如果可用页面数小于用户要求时，该作业或进程只好等待。
而且作业和进程的大小仍受内存可用页面数的限制。
2动态页式管理。
动态页式管理是在静态页式管理的基础上发展起来的。
它分为请求页式管理和预调入页式管理。
优点：没有外碎片，每个内碎片不超过页大小。
一个程序不必连续存放。
便于改变程序占用空间的大小（主要指随着程序运行而动态生成的数据增多，要求地址空间相应增长，通常由系统调用完成而不是操作系统自动完成）。
缺点：程序全部装入内存。
要求有相应的硬件支持。
例如地址变换机构，缺页中断的产生和选择淘汰页面等都要求有相应的硬件支持。
这增加了机器成本。
增加了系统开销，例如缺页中断处理机，请求调页的算法如选择不当，有可能产生抖动现象。
虽然消除了碎片，但每个作业或进程的最后一页内总有一部分空间得不到利用果页面较大，则这一部分的损失仍然较大。
二段式管理的基本思想
把程序按内容或过程（函数）关系分成段，每段有自己的名字。
一个用户作
业或进程所包含的段对应一个二维线形虚拟空间，也就是一个二维虚拟存储器。
段式管理程序以段为单位分配内存，然后通过地址影射机构把段式虚拟地址转换为实际内存物理地址。
程序通过分段(segmentation)划分为多个模块，如代码段、数据段、共享段。
其优点是：可以分别编写和编译。
可以针对不同类型的段采取不同的保护。
可以按段为单位来进行共享，包括通过动态链接进行代码共享。
三段页式管理的实现原理
1虚地址的构成
一个进程中所包含的具有独立逻辑功能的程序或数据仍被划分为段，并有各自的段号s。
这反映相继承了段式管理的特征。
其次，对于段s中的程序或数据，则按照一定的大小将其划分为不同的页。
和页式系统一样，最后不足一页的部分仍占一页。
这反映了段页式管理中的页式特征。
从而，段页式管理时的进程的虚拟地址空间中的虚拟地址由三部分组成：即段号s，页号P和页内相对地址d。
虚拟空间的最小单位是页而不是段，从而内存可用区也就被划分成为着干个大小相等的页面，且每段所拥有的程序和数据在内存中可以分开存放。
分段的大小也不再受内存可用区的限制。
2段表和页表
为了实现段页式管理，系统必须为每个作业或进程建立一张段表以管理内存分配与释放、缺段处理、存储保护相地址变换等。
另外，由于一个段又被划分成了若干页，每个段又必须建立一张页表以把段中的虚页变换成内存中的实际页面。
显然，与页式管理时相同，页表中也要有相应的实现缺页中断处理和页面保护等功能的表项。
另外，由于在段页式管理中，页表不再是属于进程而是属于某个段，因此，段表中应有专项指出该段所对应页表的页表始址和页表长度。
3动态地址变换过程
在一般使用段页式存储管理方式的计算机系统中，都在内存中辟出一块固定的区域存放进程的段表和页表。
因此，在段页式管理系统中，要对内存中指令或数据进行一次存取的话，至少需要访问三次以上的内存：
第一次是由段表地址寄存器得段表始址后访问段表，由此取出对应段的页表在内存中的地址。
第二次则是访问页表得到所要访问的物理地址。
第三次才能访问真正需要访问的物理单元。
显然，这将使CPU的执行指令速度大大降低。
为了提高地址转换速度，设置快速联想寄存器就显得比段式管理或页式管理时更加需要。
在快速联想寄存器中，存放当前最常用的段号s、页号p和对应的内存页面与其它控制用栏目。
当要访问内存空间某一单元时，可在通过段表、页表进行内存地址查找的同时，根据快速联想寄存器查找其段号和页号。
如果所要访问的段或页在快速联想寄存器中，则系统不再访问内存中的段表、页表而直接把快速联想寄存器中的值与页内相对地址d拼接起来得到内存地址。
总之，因为段页式管理是段式管理的页式管理方案结合而成的，所以具有它们二者的优点。
但反过来说，由于管理软件的增加，复杂性和开销也就随之增加了。
另外，需要的硬件以及占用的内存也有所增加。
更重要的是，如果不采用联想寄存器的方式提高CPU的访内速度，将会使得执行速度大大下降。