存储器的管理课件文本

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多级结构存储器系统课件

02
多级结构存储器系统的组成
主存
01
02
03
04
主存储器（主存）是计算机系统中最重要的存储器，用于存
储程序和数据。
主存通常由动态随机存取存储器（DRAM）组成，具有较高的容量和较快的读写速度。
主存与中央处理器（CPU）直接相连，是CPU访问速度
最快的存储器。
主存的主要功能是作为CPU 和辅助存储器之间的桥梁，实
辅助存储器是计算机系统中的低速、大容量存储器。
02
常见的辅助存储器包括硬盘、固态硬盘（SSD ）、光盘、磁带等。
03
辅助存储器的容量大，价格低，但访问速度较慢。
04
辅助存储器用于存储大量数据和程序，供主存和高速缓存使用。
寄存器文件
寄存器文件是CPU中的一种特殊类型的存储器。
寄存器的读写速度非常快，几乎与CPU的运算速度相同。
VS
技术挑战
分布式存储系统面临一些技术挑战，如数据一致性、节点故障和网络延迟等问题。需要进一步研究和解决这些挑战，以实现更高效和可靠的分布式存储系统。
THANKS。
多级结构存储器系统课件
目录
• 多级结构存储器系统概述 • 多级结构存储器系统的组成 • 多级结构存储器系统的性能优化 • 多级结构存储器系统的设计原则 • 多级结构存储器系统的未来发展
01
多级结构存储器系统概述
定义与特点
定义
多级结构存储器系统是一种采用多级存储器结构来提高存储器整体性能的存储器系统。
虚拟内存技术通过地址映射机制将虚拟地址转换为物理地址，实现了程序在多级结构存储器系统中的正确运行。同时，虚拟内存技术还提供了内存保护和内存扩充等功能，提高了系统的安全性和可靠性。

第十四章只读光盘存储器要点课件

面临的机遇
随着数字化时代的深入发展，只读光盘存储器在数据备份、档案存储、多媒体娱乐等领域仍具有广阔的应用前景。同时，随着技术的不断创新和升级，只读光盘存储器也将迎来更多的发展机遇。
THANKS
感谢观看
相位编码
相位编码方式利用不同长度的凹坑来代表二进制数据。通过改变凹坑之间的距离，可以实现数据的编码。
只读光盘存储器的读取原理
光学读取
只读光盘使用光学读取方式来读取存储在光盘上的数据。激光器发出的光束照射到光盘表面，通过反射和散射来检测凹坑和无凹坑区域之间的差异，从而读取二进制数据。
数据解码
第十四章只读光盘存储器要点课件
目录
• 只读光盘存储器概述 • 只读光盘存储器的工作原理 • 只读光盘存储器的应用 • 只读光盘存储器的未来发展
01
只读光盘存储器概述
Chapter
只读光盘存储器的定义
01
只读光盘存储器是一种基于激光技术的信息存储设备，它能够将数据以微米级别的精度刻录在光盘上，并通过激光读取数据。
数字图书馆建设
只读光盘存储器可以作为数字图书馆的建设基础，提供大量的数字化信息资源。
古籍资料保护
只读光盘存储器可以用于保护古籍资料，避免古籍损坏和遗失。
04
只读光盘存储器的未来发展
Chapter
只读光盘存储器的技术发展趋势
光盘容量提升
兼容性增强
随着技术的进步，只读光盘的存储容量将不断增大，以满足日益增长的数据存储需求。
为了满足更多设备的需求，只读光盘将增强与各类设备的兼容性，扩大应用范围。
读取速度提升
未来只读光盘的读取速度将得到显著提升，缩短数据传输时间，提高使用效率。

五章存储器ppt课件

CS 6116 WE ③ D7～ D0
A0～ A10
CS 6116 WE ④ D7～ D0
第5章半导体存储器
部分译码法
第5章半导体存储器
线选法
线选法是指高位地址线不经过译码，直接作为存储芯片旳片选信号。
每根高位地址线接一块芯片，用低位地址线实现片内寻址。
线选法旳优点是构造简朴，缺陷是地址空间挥霍大，整个存储器地址空间不连续，而且因为部分地址线未参加译码，还会出现地址重叠
第5章半导体存储器
存储器容量扩充
位数扩充
A9～A0 片选
D7～D4 D3～D0
第5章半导体存储器
A9～A0
CE
2114
A9～A0 CE 2114
（2） I/O4～I/O1
（1）
I/O4～I/O1
存储器容量扩充
单元数扩充
0000000001
译码器
A19～A10
0000000000
片选端
CE （1）
CS 6116 WE ④ D7～ D0
第5章半导体存储器
全译码法
第5章半导体存储器
部分译码法
部分译码法是将高位地址线中旳一部分（而不是全部）进行译码，产生片选信号。
该措施常用于不需要全部地址空间旳寻址能力，但采用线选法地址线又不够用旳情况。
采用部分译码法时，因为未参加译码旳高位地址与存储器地址无关，所以存在地址重叠问题。
间 tRH :地址无效后数据应保持旳时间 tOH :OE*结束后数据应保持旳时间
第5章半导体存储器
SRAM写时序
第5章半导体存储器
SRAM写时序
TWC :写周期时间 tAW :地址有效到片选信号失效旳间隔时间 TWB :写信号撤消后地址应保持旳时间 TCW :片选信号有效宽度 TAS :地址有效到WE*最早有效时间 tWP :写信号有效时间 T时W间HZ :写信号有效到写入数据有效所允许旳最大 TDW :写信号结束之前写入数据有效旳最小时间 TDH :写信号结束之后写入数据应保持旳时间

存储器管理PPT课件

2、可重定位装入：

3.动态运行时装入

0
1000 LOAD 1, 2500
10000 11000 LOAD 1, 2500
2500
365
12500 15000
365
5000 作业地址空间图4-2
内存空间
4.1.2

程序的链接
1、静态链接
程序运行之前，链接成完整的装入模块 a．对相对地址的修改 b．变换外部调用符号
不能容纳作业。

紧凑通过作业移动将原来分散的小分区拼接成一个大分区。
紧凑
操作系统用户程序1 10KB 3 用户程序用户程序 10KB 3 30KB 用户程序6 14KB 用户程序9 26KB
操作系统
用户程序1
用户程序3 用户程序6 用户程序9
80KB
必须对移动了的作业进行重定位。动态（因作业已经装入，随着对指令或数据的访问自动进行）
空闲分区总和否 >=u.size? 是紧凑形成连续空闲区修改有关的数据结构
将该分区从链中移出
2．回收：（1）上邻空闲区：合并，改大小（2）下邻空闲区：合并，改大小，首址。（3）上、下邻空闲区：合并，改大小。（4）不邻接，则建立一新表项。
F1
回收区回收区 F2
F1
回收区 F2
内存回收时的情况
4.2.4

可重定位分区分配
1.动态重定位的引入

连续式分配中，总量大于作业大小的多个小分区

2、装入时动态链接
目标模块在装入内存时，边装入边链接 a.便于修改和更新 b.便于实现对目标模块的共享

磁盘存储器的管理课件

磁盘备份与恢复
备份与恢复概述
备份是为了防止数据丢失而将数据复制到其他存储介质的过程，恢复则是将备份的数据还原到原始位置的过程。
备份策略
根据数据的重要性和业务需求，可以选择不同的备份策略，如完全备份、增量备份和差异备份等。这些策略各有优缺点，需要根据实际情况进行选择。
恢复流程
恢复流程包括从备份中提取数据、将数据还原到原始位置等步骤。在恢复过程中，需要注意数据的一致性和完整性，以确保数据的可靠性。
02
磁盘存储器的技术原理
磁盘存储器的物理结构
磁盘片是存储数据的表面，通常由金属材料制成。
磁盘驱动器是整个磁盘存储器的控制中心，负责控制磁头的读写操作和磁盘片的旋转。
01
02
磁盘存储器由磁盘驱动器、磁盘片和磁头组成。
03
磁头是读写数据的装置，通过悬浮在磁盘片上方来读写数据。
04
磁盘存储器的数据存储方式
文件系统是操作系统中用于管理磁盘存储空间的软件，它能够记录文件在磁盘上的存储位置、大小等信息。
常见文件系统
常见的文件系统有FAT32、NTFS、EXT4等。不同的文件系统有不同的特点和适用场景。
文件系统管理任务
文件系统管理主要包括创建文件系统、格式化文件系统、挂载与卸载文件系统等任务。这些任务能够保证文件系统的正常运行和数据的完整性。
数据以二进制的形式存储在磁盘上，以“位 ”为单位。
每个位都有一个对应的地址，通过该地址可以访问到该位的数据。
数据以簇为单位进行存储，一个簇包含若干个位。
磁盘上的数据按照柱面、扇区和簇的层级结构进行组织和管理。
磁盘存储器的读写原理
当需要读取数据时，磁盘驱动器会控制磁头定位到相应的数据所在的柱面，并等待该柱面旋转到磁头下方。

《操作系统》课件(五)页式存储管理

段的共享和保护
共享：在不同用户的段表中添入相同的段表表项。
保护：在段表中添加一个保护位。思考：为什么段式存储管理比页式存储
管理更容易实现共享和保护？
段式和页式的问题和优点
页式：解决了碎片问题。但不便于用户作业的共享和保护。由于用户调入的页可能只用到其中的一部分，因此系统的效率不高。
210=1024，25=32
（2）根据给定的逻辑地址得到页号和页内地址。
035E（H）=（0000001101011110）2 从左边数10位为页内地址，剩余为页号。页号为0。
（3）根据页号查页表，得到块号为5。
（4）将块号与块内地址组合为物理地址：
01011101011110=175E（H）
页表的实现—快表
块号
5 12
保护位
R WR
5
5
5
5
5
用户1
用户2
用户3
页式虚拟存储技术
虚拟存储器：内存扩充技术，为用户提供一个比实际内存大得多的内存空间。
实现虚拟的三个三个条件；
程序中的哪些页已经加载内存。当要访问的页不在内存时，如何将其掉如内存？若此时内存空间已满，如何选择换出的页？
页式虚拟的基本原理：加载作业时，只加载那些最活跃的页，其余的页需要时再加载。 “请求调页技术”和“预调页技术”。
从上述地址变换过程可以看出：CPU每取一条指令或数据，都必须经过页表。
因此，页表的每一个表项都是一个动态重定位机构。
如何实现页表，将影响系统的效率。方式：
硬件实现：用寄存器组。但代价太高，特别是内存很大时，是不可能的。
软件实现：将页表放在内存中。每取一条指令，要两次访问内存。

电脑的外部存储器教学课件

常见维修方法和注意事项
2
物理损坏和病毒感染。
尝试更换数据线或电脑接口，避免使
用损坏的外部存储器。
3
数据恢复和备份方法
使用数据恢复软件尝试恢复丢失的数据，定期备份数据以防丢失。
2
选购和正确使用方法
购买高质量的U盘，使用前先格式化，并避免频繁插拔。
3
安全管理和维护
定期备份数据，使用杀毒软件保护U盘，避免插入不信任的电脑。
移动硬盘的使用和维护
移动硬盘提供更大的存储容量和更好的数据传输速度。掌握移动硬盘的选购、维护和安全使用方法，能更好地保护你的数据。
种类和接口
移动硬盘有机械硬盘和固态硬盘之分，常用的接口有USB和 Thunderbolt。
选购和维护
购买适合你需求的移动硬盘，保持干燥和免受撞击，定期清理和除尘。
安全使用和备份
使用安全软件保护移动硬盘，定期备份数据以防丢失。
光盘和存储卡的使用和保养
光盘和存储卡适用于不同场景，了解它们的种类、选购和安全使用方法，可为你提供更多的数据存储选择。
1 种类和用途
光盘可用于存储音乐、视频和软件，存储卡适用于相机、手机等设备。
种类
外部存储器包括U盘、移动硬盘、光盘和存储卡等多种类型。
接口与连接方式
外部存储器通过USB、Thunderbolt等接口与电脑相连，连接方式有插拔式和无线连接。
U盘的使用和管理
U盘是最常用的外部存储器之一。了解U盘的优点、选购和使用方法，以及安全管理和维护，可确保你的数据安全。
1
优点和缺点
U盘便携、易使用，但容量有限，易丢失和易感染病毒。
2 选购和维护
购买品牌信誉好的光盘和存储卡，避免划伤和弯曲，定期清洁和除尘。

计算机组成原理4第四章存储器PPT课件精选全文

4.2
11
4.2
请问：主机存储容量为4GB，按字节寻址，其地址线位数应为多少位？数据线位数多少位？按字寻址（16位为一个字）,则地址线和数据线各是多少根呢？
12
数据在主存中的存放
设存储字长为64位（8个字节），即一个存取周期最多能够从主存读或写64位数据。
读写的数据有4种不同长度:
字节半字单字双字
34
3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较
主存
DRAM
SRAM
存储原理
电容
触发器
集成度
高
低
芯片引脚
少
多
功耗
小
大
价格
低
高
速度
慢
快
刷新
有
无
4.2
缓存
35
内容回顾: 半导体存储芯片的基本结构 4.2
…… ……
地
译
存
读
数
址
码
储
写
据
线
驱
矩
电
线
动
阵
路
片选线
读/写控制线
地址线（单向）数据线（双向）芯片容量
D0
…… D 7
22
(2) 重合法（1K*1位重合法存储器芯片）
0 A4
0,00
…
0,31
0 A3
X 地
X0
32×32
… …
0址
矩阵
A2
译
0码
31,0
…
31,31
A1
器 X 31
0 A0
Y0 Y 地址译码器 Y31 A 9 0A 8 0A 7 0A 6 0A 5 0

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管理ppt
44
第4章存储器管理
程序
编译程序产生的目标模块
数据库函数
链接程序
装入模块
装入程序
图４.2 对用户程序的处理步骤
管理ppt
55
第4章存储器管理
1．目标程序装入内存的方式
程序只有装入到内存后才能运行。装入方式分绝对装入方式、可重定位装入方式和动态运行时装入方式。（1）绝对装入方式
在编译时，如果知道程序将驻留在内存什么位置，那么编译程序将产生绝对地址的目标代码。绝对装入程序按照装入模块中的地址，将程序和数据装入内存。装入模块被装入内存后，不须对程序和数据的地址进行修改，程序中所使用的绝对地址，即可以在编译或汇编中给出，也可以有程序员直接给予。一般不让程序员给予地址，通常情况是在程序中采用符号地址，然后在编译或汇编时，将这些符号地址再转化为绝对地址。
4.1.1 存储器的层次
图4.1所示就是存储器的体系结构。
存
高速缓冲存储器
储
容
量
递增
主存储器
存取速度递增
辅助存储器图4. 1 多级存储器体系示意图
管理ppt
33
第4章存储器管理
4.1.2 用户程序的处理过程
用户程序处理分以下几个阶段：（1）编译。由编译程序将用户源代码编译成若干个目标模块。（2）链接。有链接程序将编译后形成的目标代码以及它们所需的库函数，链接在一起，形成一个装入模块。（3）装入。有装入程序将装入模块装入内存。处理过程示意图见4.2
管理ppt
99
第4章存储器管理
10000
10000
12000
Load 1,3500
13500 360
15000
内存空间
3500
+
13500 物理地址
图4.4 采用动态重定位时内存空间及地址重定位示意图
管理ppt
1100
第4章存储器管理
2．目标程序链接
链接程序的功能，是将经过编译或汇编后得到的一组目
管理ppt
77
第4章存储器管理
0 10000
2000 3500
Load 1,3500 360
12000 Load 1,3500
13500 360
5000
作业地址空间
15000
图4.3 作业装入内存时的情况
内存空间
管理ppt
88
第4章存储器管理
（3）动态运行时的装入方式
又称动态重定位。是在程序执行期间进行的。一般说来，这种转换有专门的硬件机构来完成，通常采用一个重定位寄存器，每次进行存储访问时，对取出的逻辑地址加上重定位寄存器的内容，形成正确的内存地址。如图4.4所示.
标模块以及它们所需要的库函数，装配成一个完整的装入模块。实现链接的方法有三种：静态链接、装入时动态链接和运行时动态链接。
（1）静态链接
设编译后得到的三个目标模块A、B、C，它们的长度分别为L、M和N。程序链接示意图如图4.5所示。需要完成的工作是对相对地址进行修改，同时变换外部调用符号，将每个CALL语句改为跳转到某个相对地址，从而形成一个完整的装入模块，又称可执行文件。通常不再拆开，运行时可直接装入内存。这种事先进行链接，以后不再拆开的方式称为静态链接。
管理ppt
1144
第4章存储器管理
4.2.1 单道程序的连续分配
这是一种最简单的存储方式，只能用于单用户、单任务的操作系统。在这种存储方式中，内存分为两个分区：系统区和用户区。 1．系统区。
仅供操作系统使用，一般驻留在低址部分，其中包括中断向量。
管理ppt
1122
第4章存储器管理
0 模块A CALL B Return ;
L-1 0 模块B CALL C Return ;
M-1
0 模块C
Return ; N-1
目标模块
0 模块A JSR “L” Return ;
L-1 L
模块B JSR”L+M”
Return 模块C
L+M-1 Return
管理ppt
66
第4章存储器管理
（2）可重定位装入方式又称静态重定位。是在程序执行之前，有操作系统的重
定位装入程序完成。一般用于多道程序环境中，编译程序不能预知所编译的目标模块在内存什么地方。重定位程序根据装入程序的内存起始地址，直接修改所涉及到的逻辑地址，将内存的起始地址加上逻辑地址得到正确的内存地址。
管理ppt
111序经编译后得到目标模块，是在装入内存时边
装入边链接的。即在装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调用时，将引起装入程序去找相应的外部目标模块，并将它装入内存。（3）运行时动态链接
装入时进行的链接虽然可以将整个模块装入到内存的任何地方，但装入摸块的结构是静态的。在程序执行期间装入模块是不可改变的，因为无法预知本次要运行哪个模块，只能将所有可能要运行的模块，在装入时全部链接在一起，使得每次执行的模块都相同。这样效率很低，因此采用运行时动态链接。在这种链接方式中，可将某些目标模块的链接，推迟到执行时才进行。即在执行过程中，若发现一个被调用模块尚未装入内存时，有OS去找该模块，将它装入内存，并把它链接到调用模块上。
第4章存储器管理
第4章存储器管理
本章学习目标本章主要讲解了存储器管理的基本方式，剖析
了Linux 操作系统对内存的管理模式。通过对本章学习，读者应该达到以下学习目标： •重点掌握本章的基本概念，分页式存储管理技术和分段式存储管理技术，虚拟存储器的概念。 •理解段页式存储管理技术，虚存中的置换算法。 •了解Linux操作系统的存储管理技术。
管理ppt
11
教学内容
4.1 存储器管理概述 4.2 连续分配存储管理方式 4.3 分页存储管理方式
4.4 分段存储管理方式 4.5 虚拟存储器的基本概念 4.6 请求分页 4.7 请求分段存储管理 4.8 LINUX系统的内存管理方法
本章小结
管理ppt
22
第4章存储器管理
4.1 存储器管理概述
L+M
L+M+N-1
装入模块
图4.5 程序链接示意图
管理ppt
1133
第4章存储器管理
4.2．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一个连续的内存空间，连续分配有两种：单道程序的连续分配和多道程序的连续分配。多道程序的连续分配又称为分区分配方式，它包括固定分区、动态分区和动态重定位分区三种。下面就是对各种连续存储管理的研究。