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存儲管理概述

主記憶體概述

主記憶體(簡稱主記憶體或記憶體)是CPU能夠直接存取指令和資料的記憶體,在電腦系統中扮演核心角色。其主要特徵和作用包括:

主記憶體的結構

  • 主記憶體可分為系統區使用者區
  • 系統區:位於主記憶體底端,存放作業系統核心的程式碼和靜態資料結構,避免其他程式或資料的覆蓋。
  • 用戶區:用於存放用戶程式和數據,隨著用戶程式的運行進行分配,執行結束後釋放。

儲存管理的目標

  • 透過有效的儲存管理,優化用戶區的管理,提升主記憶體的使用率,從而在成本、速度和規模之間取得平衡。

主記憶體的儲存結構

主存是電腦記憶體層次結構的重要組成部分,通常由多個儲存層次構成,每一層在速度、成本和容量上有所不同,以提供高效的資料存取和儲存。

記憶體的層次

儲存管理的功能

主存空間的分配與回收

  • 根據流程需求動態分配或回收主存空間,以提高資源利用率。

地址轉換

  • 將邏輯位址轉換為實體位址,執行重定位,以確保程式在主記憶體中的正確存放位置。

主存空間的共享與保護

  • 實現主存資源的共享和特定區域的共享,並控制讀寫權限以保護記憶體資料的安全性。

主存空間的擴充

  • 利用虛擬儲存技術擴展主存空間,提高系統的多工處理能力,使用戶能夠運行更大的程式。

儲存管理是作業系統的重要組成部分,確保主存的有效分配、共享、保護和擴充,從而支援多任務運行和資料安全。